JP3338355B2 - Semiconductor circuit - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明の属する技術分野は、
動作速度が速く、多機能な、設計自由度の大きい半導体
回路に関するものである。The technical field to which the present invention pertains is:
The present invention relates to a semiconductor circuit which has a high operation speed, is multifunctional, and has a large degree of freedom in design.
【0002】[0002]
【従来の技術】本発明に近い従来技術の例として、二つ
の負性微分抵抗素子を直列接続し、その接続点の電位を
出力として取り出す方式の論理ゲートが知られている
(文献KJ.Chen et a1. Ext,Abs,“1994 Solid State D
evices and Materia1s,”Yokohama,1994,p979 参
照)。図12は、上記従来技術の回路図である。図12
において、1は第1の負性微分抵抗素子、2は第2の負
性微分抵抗素子、3は第1の電界効果型トランジスタで
ある。なお、上記の二つの負性微分抵抗素子は例えば共
鳴トンネルダイオードである。2. Description of the Related Art As an example of the prior art close to the present invention, there is known a logic gate of a system in which two negative differential resistance elements are connected in series and a potential at the connection point is taken out as an output (KJ. et a1. Ext, Abs, “1994 Solid State D
evices and Materia1s, "Yokohama, 1994, p979). FIG. 12 is a circuit diagram of the above-mentioned prior art.
, 1 is a first negative differential resistance element, 2 is a second negative differential resistance element, and 3 is a first field effect transistor. The two negative differential resistance elements are, for example, resonance tunnel diodes.
【0003】一つの負性微分抵抗素子の電流−電圧特性
は図13に示す通りである。また、二つの負性微分抵抗
素子を直列に接続した場合の系の安定点は電源電圧Vbi
asに応じて図14に示すように変化する。図14におい
て、D1は第1の負性微分抵抗素子1の電流電圧特性曲
線、D2は第2の負性微分抵抗素子2の電流電圧特性曲
線を示す。まず、図14(a)に示すように、Vbiasが
ピーク電圧Vpの2倍より小さいときは点A(電圧VA)
が安定点であり、出力電圧はVbias/2である。Vbias
を大きくして、2Vpを越えると図14(b)に示すよ
うに、系の安定点はBとCの2点になり、出力電圧は安
定点に応じてVBかVCとなる。ここでBとCのどちらの
安定点に落ち着くかは二つの負性微分抵抗素子のピーク
電流の違いによる。例えば、ドライバ側の負性微分抵抗
素子1のピーク電流が大きければ、系の状態は点Bとな
り、出力電圧はVBになる。その反対、つまりロード側
の負性微分抵抗素子2のピーク電流が大きい場合はVC
が出力される。The current-voltage characteristics of one negative differential resistance element are as shown in FIG. When two negative differential resistance elements are connected in series, the stable point of the system is the power supply voltage Vbi
It changes as shown in FIG. 14 according to as. In FIG. 14, D 1 indicates a current-voltage characteristic curve of the first negative differential resistance element 1, and D 2 indicates a current-voltage characteristic curve of the second negative differential resistance element 2. First, as shown in FIG. 14A, when Vbias is smaller than twice the peak voltage Vp, the point A (voltage V A )
Is a stable point, and the output voltage is Vbias / 2. Vbias
The Increase, exceeds 2Vp as shown in FIG. 14 (b), a stable point of the system becomes two points B and C, and the output voltage is V B or V C according to the stable point. Here, which of the stable points B and C is settled depends on the difference between the peak currents of the two negative differential resistance elements. For example, the larger the negative peak current differential resistance element 1 on the driver side, the state of the system point B, and the output voltage becomes V B. On the other hand, when the peak current of the negative differential resistance element 2 on the load side is large, V C
Is output.
【0004】この素子を用いて論理回路を組むためには
以下の2つの要素が必要となる。一つ目の要素は、入力
電圧にしたがってピーク電流を変調することにより、第
1の負性微分抵抗素子1と第2の負性微分抵抗素子2の
ピーク電流値の大小関係を可変にすることである。この
ための一つの方法は負性微分抵抗素子に並列に電界効果
型トランジスタ3を接続することであり、このとき、図
15に示すように、この複合素子を流れる電流は両者の
和となるため、実効的にピーク電流を変調したことにな
る。具体的には、回路設計時に両負性微分抵抗素子の面
積を、入力電圧が“Low”(〜0V)の時は、電界効果
型トランジスタ3の電流とドライバ側の負性微分抵抗素
子1のピーク電流の和が、ロード側の負性微分抵抗素子
2のピーク電流より小さくなるように、入力電圧が“Hi
gh”の時は、電界効果型トランジスタ3の電流と負性微
分抵抗素子1のピーク電流の和が、負性微分抵抗素子2
のピーク電流より大きくなるように、設計する必要があ
る。二つ目の要素は、Vbiasとして2Vpの上下に周期
的に変化する駆動電圧を用いることである。これはクロ
ックとして働き、電圧が上昇するときにスイッチングが
起こり、電圧が2Vpより高い間、出力を保持する、と
いう動作が可能になる。[0004] In order to form a logic circuit using these elements, the following two elements are required. The first element modulates the peak current according to the input voltage, thereby making the magnitude relationship between the peak current values of the first negative differential resistance element 1 and the second negative differential resistance element 2 variable. It is. One method for this is to connect the field effect transistor 3 in parallel with the negative differential resistance element. At this time, as shown in FIG. 15, the current flowing through this composite element is the sum of the two. This means that the peak current has been effectively modulated. Specifically, when the circuit is designed, the area of the bi-differential differential resistance element is determined. The input voltage is set to “Hi” so that the sum of the peak currents is smaller than the peak current of the negative differential resistance element 2 on the load side.
gh ”, the sum of the current of the field effect transistor 3 and the peak current of the negative differential resistance element 1 is equal to the negative differential resistance element 2
Must be designed to be larger than the peak current. The second factor is to use a drive voltage that periodically changes above and below 2Vp as Vbias. This acts as a clock, switching occurs when the voltage rises, allowing the operation to hold the output while the voltage is above 2Vp.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術の
論理ゲートを駆動させるには、電流レベルとして、負性
微分抵抗素子のピーク電流程度の電流を供給できる論理
ゲート駆動用回路が必要となる。論理ゲート駆動用回路
として、電流駆動能力の高いものを実現するには、例え
ばゲート幅の広い電界効果型トランジスタを用いること
が考えられるが、その駆動回路を動作させるための信号
は、実際にはチップ内で生成される駆動力の小さいもの
であるから、これを直接用いて、ゲート幅の広い電界効
果型トランジスタからなる駆動回路を高速で動作させる
ことは非常に困難である。そのため、複数の増幅回路を
用意し、徐々にゲート幅を広げる構成をとることによ
り、駆動用回路を得ることになる。In order to drive such a conventional logic gate, a logic gate drive circuit capable of supplying a current of about the peak current of the negative differential resistance element is required. . In order to realize a logic gate driving circuit having a high current driving capability, for example, it is conceivable to use a field-effect transistor having a wide gate width. However, a signal for operating the driving circuit is actually Since the driving force generated in the chip is small, it is very difficult to operate the driving circuit composed of a field-effect transistor having a wide gate width at high speed by directly using the driving force. Therefore, a drive circuit is obtained by preparing a plurality of amplifier circuits and gradually increasing the gate width.
【0006】このような結果として、従来技術は簡素な
回路構成で、高速・低消費電力回路が設計できることを
特徴としているにも関わらず、駆動用回路として大規模
なものを用意する必要が有ることに加え、消費電力も増
加することになる。また、駆動用回路を小規模なものと
し、消費電力を下げようとすると、狭いゲート幅のトラ
ンジスタで広いゲート幅のものを駆動することになるの
で、高速動作の実現は不可能となる。そのため、高速・
低消費電力といった、負性微分抵抗素子回路の特徴を損
なうことなく、小規模な回路構成で、負性微分抵抗素子
回路を駆動させる技術が必要であったが、これまでその
方法は知られていなかった。As a result, although the prior art is characterized in that a high-speed and low-power consumption circuit can be designed with a simple circuit configuration, it is necessary to prepare a large-scale drive circuit. In addition, power consumption will increase. In addition, if the driving circuit is reduced in size and power consumption is reduced, a transistor having a narrow gate width drives a transistor having a wide gate width, so that high-speed operation cannot be realized. Therefore, high speed
Techniques for driving the negative differential resistance element circuit with a small circuit configuration without compromising the characteristics of the negative differential resistance element circuit, such as low power consumption, were required. Did not.
【0007】本発明は上記のごとき従来技術の問題を解
決するためになされたものであり、小さいゲート幅のト
ランジスタで構成しても、負性微分抵抗素子で構成され
る回路の高速動作を可能にする半導体回路を提供するこ
とを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, and enables a circuit constituted by a negative differential resistance element to operate at high speed even if constituted by a transistor having a small gate width. It is an object of the present invention to provide a semiconductor circuit.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては特許請求の範囲に記載するように
構成している。すなわち、請求項1に記載の発明は基本
的な回路構成法に関するものであり、2個直列接続した
負性微分抵抗素子で構成される回路と当該回路駆動用の
第1のトランジスタとを並列に接続し、これらを定電流
源と直列に接続するように構成したものである。この構
成は、例えば、図1に示す実施の形態における半導体回
路に相当し、例えば第1の電位は接地、第2の電位はV
ssである。In order to achieve the above object, the present invention is configured as described in the appended claims. That is, the invention according to claim 1 relates to a basic circuit configuration method, in which a circuit composed of two negative differential resistance elements connected in series and a first transistor for driving the circuit are connected in parallel. And connected in series with a constant current source. This configuration corresponds to, for example, the semiconductor circuit in the embodiment shown in FIG. 1. For example, the first potential is grounded, and the second potential is V
ss.
【0009】また、請求項2に記載の発明は、請求項1
における第1の負性微分抵抗素子と第2の負性微分抵抗
素子の少なくとも一方としてピーク電流変調可能な素子
を用い、該素子のピーク電流変調用端子をデータ入力端
子とし、上記第1のトランジスタの制御端子をクロック
入力端子とすることにより、論理回路を構成したもので
ある。この構成は、例えば図4または図6に示す実施の
形態における論理回路に相当し、図4は第1の負性微分
抵抗素子をピーク電流変調可能な素子とした回路であ
り、データ入力信号をクロック信号に同期して出力する
回路が得られる。また、図6は第2の負性微分抵抗素子
をピーク電流変調可能な素子とした回路であり、データ
入力信号の反転(データ入力信号を反転した信号)をク
ロック信号に同期して出力する回路が得られる。なお、
図4および図6において、ピーク電流変調可能な素子と
しては、負性微分抵抗素子の両端に電界効果トランジス
タを並列に接続したものを用いているが、そのような機
能を一つの素子として形成したものを用いてもよい。The invention described in claim 2 is the first invention.
Wherein an element capable of peak current modulation is used as at least one of the first negative differential resistance element and the second negative differential resistance element, and a peak current modulation terminal of the element is used as a data input terminal; Is a clock input terminal to form a logic circuit. This configuration corresponds to, for example, the logic circuit in the embodiment shown in FIG. 4 or FIG. 6, and FIG. 4 is a circuit in which the first negative differential resistance element is an element capable of peak current modulation. A circuit that outputs in synchronization with the clock signal is obtained. FIG. 6 shows a circuit in which the second negative differential resistance element is an element capable of peak current modulation, and a circuit that outputs an inverted data input signal (a signal obtained by inverting the data input signal) in synchronization with a clock signal. Is obtained. In addition,
In FIGS. 4 and 6, as a device capable of peak current modulation, a device in which a field effect transistor is connected in parallel to both ends of a negative differential resistance device is used, but such a function is formed as one device. A thing may be used.
【0010】また、請求項3に記載の発明は、第1の負
性微分抵抗素子をピーク電流変調可能な素子とした第1
の回路と、第2の負性微分抵抗素子をピーク電流変調可
能な素子とした第2の回路とを用いて、1/2スタティ
ック分周器を構成したものである。この構成は、例えば
図8に示す実施の形態における論理回路に相当する。According to a third aspect of the present invention, the first negative differential resistance element is an element capable of peak current modulation.
And a second circuit using the second negative differential resistance element as an element capable of modulating peak current to form a 1/2 static frequency divider. This configuration corresponds to, for example, the logic circuit in the embodiment shown in FIG.
【0011】また、請求項4に記載の発明は、請求項3
に記載の発明に論理和回路(OR回路またはNOR回
路)を追加し、デューティ比が50%の信号を出力する
1/2スタティック分周器を構成したものである。この
構成は、例えば図10に示す実施の形態における論理回
路に相当する。[0011] The invention described in claim 4 is the same as the claim 3.
And an OR circuit (OR circuit or NOR circuit) is added to the invention described in (1) to constitute a 1/2 static frequency divider that outputs a signal having a duty ratio of 50%. This configuration corresponds to, for example, the logic circuit in the embodiment shown in FIG.
【0012】また、請求項5に記載の発明は、請求項1
の構成の具体例を示すものである。なお、上記の構成
は、例えば図1に示す実施の形態に記載されている。The invention described in claim 5 is the first invention.
1 shows a specific example of the configuration of FIG. The above configuration is described, for example, in the embodiment shown in FIG.
【0013】また、請求項6に記載の発明は、請求項2
〜請求項5の具体例を示すものであり、ピーク電流変調
可能な素子は、負性微分抵抗素子の両端に電界効果トラ
ンジスタのソースおよびドレインをそれぞれ接続し、ゲ
ートをピーク電流変調用端子としたもの、或いは負性微
分抵抗素子の両端にバイポーラトランジスタのエミッタ
およびコレクタをそれぞれ接続し、ベースをピーク電流
変調用端子としたものである。なお、上記の構成は、例
えば図4、図6、図8、図10に示す実施の形態に記載
されている。[0013] The invention according to claim 6 is the invention according to claim 2.
5 shows a specific example of claim 5, wherein the element capable of peak current modulation connects the source and the drain of the field effect transistor to both ends of the negative differential resistance element, and uses the gate as a terminal for peak current modulation. Or an emitter and a collector of a bipolar transistor are respectively connected to both ends of a negative differential resistance element, and a base is used as a peak current modulation terminal. The above configuration is described in the embodiments shown in FIGS. 4, 6, 8, and 10, for example.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本発明は、基本的には2つの直列
接続された負性微分抵抗素子回路に電界効果型トランジ
スタを並列接続し、さらにこれらと定電流源を並列に接
続する構成をとることにより、ゲート幅の小さい電界効
果型トランジスタで2つの直列接続された負性微分抵抗
素子回路を高速で駆動することを可能にする回路であ
る。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention basically has a configuration in which a field effect transistor is connected in parallel to two series-connected negative differential resistance element circuits, and a constant current source and these are connected in parallel. This is a circuit that enables high-speed driving of two serially connected negative differential resistance element circuits with a field-effect transistor having a small gate width.
【0015】(第1の実施の形態)入力信号を、より大
きな駆動能力をもつ信号として出力する回路 入力信号を、より大きな駆動能力をもつ信号として出力
する場合の本発明の実施の形態について説明する。本実
施の形態における回路の例を図1に示す。図1(a)に
示す回路は、1個の信号入力端子Sと1個の出力端子Q
とを有する。ここで回路は2個の負性微分抵抗素子1と
2を直列接続し、その直列回路の両端の端子を、それぞ
れ電界効果型トランジスタ3のドレイン電極とソース電
極と接続し、上記直列回路に電界効果型トランジスタ3
を並列に接続する。そして上記並列回路の一端(電界効
果型トランジスタ3のドレイン電極側)を接地し、上記
並列回路の他端(電界効果型トランジスタ3のソース電
極側)を、電圧Vssが印加される定電流源5と接続す
る。そして電界効果型トランジスタ3のゲート電極を信
号入力端子Sに接続して信号を入力し、2個の負性微分
抵抗素子1と2との接続点を出力端子Qとして、その電
位を出力とする回路である。また、負性微分抵抗素子1
と負性微分抵抗素子2のエミッタ面積は負性微分抵抗素
子2の方が大きくなるようにしてある。(First Embodiment) A circuit for outputting an input signal as a signal having a larger driving capability An embodiment of the present invention in which an input signal is output as a signal having a larger driving capability will be described. I do. FIG. 1 illustrates an example of a circuit in this embodiment. The circuit shown in FIG. 1A has one signal input terminal S and one output terminal Q
And In this circuit, two negative differential resistance elements 1 and 2 are connected in series, terminals at both ends of the series circuit are respectively connected to a drain electrode and a source electrode of the field effect transistor 3, and an electric field is applied to the series circuit. Effect transistor 3
Are connected in parallel. One end of the parallel circuit (the drain electrode side of the field effect transistor 3) is grounded, and the other end of the parallel circuit (the source electrode side of the field effect transistor 3) is connected to a constant current source 5 to which the voltage Vss is applied. Connect with Then, the gate electrode of the field effect transistor 3 is connected to the signal input terminal S to input a signal, and the connection point between the two negative differential resistance elements 1 and 2 is set as the output terminal Q, and the potential is output. Circuit. Also, the negative differential resistance element 1
The emitter area of the negative differential resistance element 2 is larger than that of the negative differential resistance element 2.
【0016】上記の定電流源5としては、例えば、図1
(b)に示すように、電界効果型トランジスタのソース
電極に電圧Vssを印加し、ゲート・ソース電極間の電位
を一定に保った回路を用いることが出来る。なお、図1
(b)においては、ゲートとソースを直接に接続して両
電極の電位を等しくした例を示しているが、ゲート・ソ
ース電極間の電位が一定であれば、異なった電位でもよ
い。As the above constant current source 5, for example, FIG.
As shown in (b), a circuit in which the voltage Vss is applied to the source electrode of the field effect transistor and the potential between the gate and source electrodes is kept constant can be used. FIG.
In (b), an example is shown in which the gate and the source are directly connected to make the potentials of both electrodes equal, but different potentials may be used as long as the potential between the gate and source electrodes is constant.
【0017】また、負性微分抵抗素子1、2としては、
共鳴トンネルダイオードやエサキダイオードを用いるこ
とが出来る。さらに電界効果型トランジスタ3の代わり
にバイポーラトランジスタを用いることも出来る。この
場合、電界効果型トランジスタのソース電極の代わりに
バイポーラトランジスタのエミッタ電極を、ドレイン電
極の代わりにコレクタ電極を、ゲート電極の代わりにベ
ース電極を、それぞれ接続すればよい。The negative differential resistance elements 1 and 2 include:
Resonant tunnel diodes and Esaki diodes can be used. Further, a bipolar transistor can be used instead of the field effect transistor 3. In this case, the emitter electrode of the bipolar transistor may be connected instead of the source electrode of the field effect transistor, the collector electrode may be connected instead of the drain electrode, and the base electrode may be connected instead of the gate electrode.
【0018】図1の回路において、信号入力端子Sに印
加される電圧Vinが“High”であれば、出力端子Qにお
ける電位Voutは常に“High”となり、Vinが“Low”の
間、Voutとして常に“Low”が得られる。In the circuit of FIG. 1, if the voltage Vin applied to the signal input terminal S is "High", the potential Vout at the output terminal Q is always "High", and while Vin is "Low", the potential Vout is Vout. "Low" is always obtained.
【0019】次に、具体的な出力決定の過程を説明す
る。電界効果型トランジスタ3のドレイン・ソース間を
流れる電流をId、定電流源5から供給される電流をI
s、負性微分抵抗素子1と負性微分抵抗素子2とを直列
に接続した直列回路6に電圧Vrが印加されているとき
に直列回路6に流れる電流をIr、負性微分抵抗素子1
のピーク電流密度をIp、ピーク電圧をVpとすれば、本
実施の形態の動作条件は、(1)定電流源5はIs≧Ip
を満たす範囲でIpと同程度のIsを供給する電流源であ
ること、(2)Id=Isとなる時の電界効果型トランジ
スタ3のゲート・ソース間電位が2Vp以下であるこ
と、の2つである。Next, a specific output determination process will be described. The current flowing between the drain and source of the field effect transistor 3 is Id, and the current supplied from the constant current source 5 is Id.
s, the current flowing in the series circuit 6 when the voltage Vr is applied to the series circuit 6 in which the negative differential resistance element 1 and the negative differential resistance element 2 are connected in series is Ir, and the negative differential resistance element 1 is
If the peak current density is Ip and the peak voltage is Vp, the operating conditions of the present embodiment are as follows: (1) The constant current source 5 has Is ≧ Ip
And (2) the gate-source potential of the field effect transistor 3 when Id = Is is 2 Vp or less. It is.
【0020】本実施の形態における電界効果型トランジ
スタ3のソース電位Vsは、 Id=Is−Ir、Vs=0−Vr を満たすよう決まる。もし、Ir=0であればId=Is
となり、Isは一定電流であることから、VsはVin−V
sの差を一定に保ち、Id=Isを満たすよう、Vinに合
わせて変化することになる。しかし実際には、Vr=┃
0−Vs┃>0から、Ir>0であること、およびIrは
Vsに依存することから、Vin−Vsは一定とならず、I
d=Is−Irを満たすべくVsは決定されることになる。The source potential Vs of the field-effect transistor 3 according to the present embodiment is determined so as to satisfy Id = Is-Ir and Vs = 0-Vr. If Ir = 0, Id = Is
Since Is is a constant current, Vs is Vin−V
The difference of s is kept constant, and changes in accordance with Vin so as to satisfy Id = Is. However, actually, Vr = ┃
Since 0−Vs┃> 0, Ir> 0, and Ir depends on Vs, Vin−Vs is not constant and I−Vs is not constant.
Vs will be determined so as to satisfy d = Is-Ir.
【0021】例えばVinとして“High”(〜0電位)が
印加されていれば、Ir=0としても、動作条件(2)
から確実にVr=┃0−Vs┃≧2Vpが保証されるの
で、直列回路6は従来技術でいうところの単安定状態
〔図2(a)に示す特性〕にある。実際には、Vr=┃
0−Vs┃>0、つまりIr>0により、Id=Is−Ir
<Isとなるので、Vin−Vsの値はIr=0と仮定した
場合に比べて、小さくなり、Vsが0電位側にシフトす
ることになる。このとき、Vr<2Vpであるから、直列
回路6は単安定状態にあるので、出力“High”が得られ
る。For example, if “High” (〜0 potential) is applied as Vin, even if Ir = 0, the operating condition (2)
Therefore, Vr = {0−Vs} ≧ 2Vp is assured, so that the series circuit 6 is in a monostable state (the characteristic shown in FIG. 2 (a)) according to the prior art. Actually, Vr = ┃
Since 0−Vs┃> 0, that is, Ir> 0, Id = Is−Ir
Since <Is, the value of Vin−Vs becomes smaller as compared to the case where Ir = 0, and Vs shifts to the 0 potential side. At this time, since Vr <2Vp, the output "High" is obtained because the series circuit 6 is in a monostable state.
【0022】Vinが低下すると、それに伴い、Vsも低
電位に変化(=Vrが増加)するのであるが、同時にIr
が増加するので〔図2(a)参照〕、Id(=Is−I
r)を減少すべく、Vin−Vsの値は減少する。そしてV
r=┃0−Vs┃=2Vpとなるとき、つまり、Ir=Ip
となるときにVin−Vsの値は極小となり、電界効果型
トランジスタ3に電流はほとんど流れず、Id〜0とな
る。さらにVinが低下したとき、直列回路6が単安定状
態にとどまるのか、双安定状態〔図2(b)に示す特
性〕に遷移するのかが回路の動作上問題となるのである
が、仮にどちらの状態にあるにしても、Ir<Ipとなる
ので、電界効果型トランジスタ3にIs−Ir分の電流I
dが流れることになる。そのためにはVin−Vsが電界効
果型トランジスタ3の閾値以上の値を保つことになるの
で、Vinの低下とともに、Vsは低下することになり、
Vr=┃0−Vs┃>2Vpとなるので、直列回路6は双
安定状態に遷移することになる。この単安定・双安定遷
移の際の直列回路6の動作は従来技術と同様である。そ
して前述の通り、負性微分抵抗素子1と負性微分抵抗素
子2のエミッタ面積は負性微分抵抗素子2の方が大きく
なるようにしてあるので、Vr=┃0−Vs┃>2Vpと
なったところで、出力が変化する。つまり、Vinの低下
と共にVoutも低下することになり、Vinが“Low”のと
き、出力も“Low”となる。When Vin decreases, Vs also changes to a low potential (= Vr increases). At the same time, Ir decreases.
Increase (see FIG. 2A), and Id (= Is-I
To reduce r), the value of Vin-Vs decreases. And V
When r = {0−Vs} = 2Vp, that is, Ir = Ip
Then, the value of Vin−Vs becomes a minimum, and almost no current flows through the field effect transistor 3 and becomes Id〜0. When Vin further decreases, whether the series circuit 6 remains in the monostable state or transits to the bistable state (the characteristic shown in FIG. 2B) becomes a problem in the operation of the circuit. Even if it is in the state, since Ir <Ip, the current I
d will flow. For that purpose, Vin−Vs keeps a value equal to or more than the threshold value of the field effect transistor 3, and therefore, as Vin decreases, Vs decreases.
Since Vr = {0−Vs}> 2Vp, the series circuit 6 transitions to the bistable state. The operation of the series circuit 6 at the time of the monostable / bistable transition is the same as that of the prior art. As described above, since the emitter areas of the negative differential resistance element 1 and the negative differential resistance element 2 are set to be larger in the negative differential resistance element 2, Vr = {0−Vs}> 2Vp. Where the output changes. That is, Vout also decreases as Vin decreases, and when Vin is "Low", the output also becomes "Low".
【0023】具体的にはトランスコンダクタンスが75
0mS/mm、閾値が−0.2V程度のHEMT(High
Electron Mobility Trasistor : 高電子移動度電界効果
トランジスタ)と、Ip=6mA程度の負性微分抵抗素
子を用いた場合、HEMTのゲート幅として30μm程
度のもので回路は高速動作し、図3に示すような入力信
号に対する出力が得られる。Specifically, the transconductance is 75
HEMT (High level) with a threshold of about -0.2 V
When a high electron mobility field effect transistor) and a negative differential resistance element with Ip = about 6 mA are used, the circuit operates at high speed with a HEMT having a gate width of about 30 μm, as shown in FIG. An output corresponding to an appropriate input signal is obtained.
【0024】2個の負性微分抵抗素子からなる直列回路
6の駆動能力は高いので、次段の入力部として、本実施
の形態に用いられる電界効果型トランジスタのゲート幅
よりも広いゲート幅のものを用いても、高速で、かっ振
幅を減衰することなく、本発明の回路は動作が可能であ
る。したがって本実施の形態の回路は駆動回路または増
幅回路として用いることが出来る。Since the driving capability of the series circuit 6 composed of two negative differential resistance elements is high, the input section of the next stage has a gate width wider than that of the field-effect transistor used in the present embodiment. Even if one is used, the circuit of the present invention can operate at high speed without attenuating the amplitude. Therefore, the circuit of this embodiment can be used as a driver circuit or an amplifier circuit.
【0025】(第2の実施の形態)データ入力信号をク
ロック信号に同期して出力する回路 データ入力信号をクロックに同期して出力する場合の本
発明の実施の形態について説明する。本実施の形態にお
ける回路の例を図4に示す。図4に示す回路は、前記第
1の実施の形態にあげた回路と同一の構成のものに、さ
らに負性微分抵抗素子1に並列に第2の電界効果型トラ
ンジスタ4を接続し、そのゲート電極へ電圧を印加する
ことにより、負性微分抵抗素子1のピーク電流変調を可
能にしたものである。なお、この実施の形態において
は、ピーク電流変調の可能な素子として、負性微分抵抗
素子と電界効果型トランジスタとを並列に接続した構成
を用いているが、そのような機能を一つの素子として形
成したものを用いてもよい。信号入力の方法は、電界効
果型トランジスタ4のゲート電極をデータ信号入力端子
Dに接続し、電界効果型トランジスタ3のゲート電極を
クロック信号入力端子CKに接続するものとする。(Second Embodiment) A circuit for outputting a data input signal in synchronization with a clock signal An embodiment of the present invention in which a data input signal is output in synchronization with a clock will be described. FIG. 4 illustrates an example of a circuit in this embodiment. The circuit shown in FIG. 4 has the same configuration as the circuit described in the first embodiment, and further has a second field-effect transistor 4 connected in parallel with the negative differential resistance element 1, and a gate thereof. The peak current modulation of the negative differential resistance element 1 is enabled by applying a voltage to the electrode. In this embodiment, a configuration in which a negative differential resistance element and a field-effect transistor are connected in parallel is used as an element capable of peak current modulation, but such a function is used as one element. The formed one may be used. The signal input method is such that the gate electrode of the field effect transistor 4 is connected to the data signal input terminal D, and the gate electrode of the field effect transistor 3 is connected to the clock signal input terminal CK.
【0026】図4の回路において、クロック入力端子C
Kに印加される電圧Vckに対する、電界効果型トランジ
スタ3のソース電位Vsの挙動は前記第1の実施の形態
と同等である。そして出力は従来技術と同様の原理によ
って決定されるので、Vckが“High”から“Low”へ変
化する際の、データ信号入力端子Dに印加されるデータ
信号が“High”なら、出力は“High”となり、データ信
号が“Low”なら出力は“Low”となる。また、Vckが
“Low”の間はデータ信号が変化しても、出力は変化し
ない。すなわち、図5のタイミングダイアグラムに示す
ように、データ入力信号をクロック信号に同期して出力
する回路が得られる。In the circuit shown in FIG.
The behavior of the source potential Vs of the field-effect transistor 3 with respect to the voltage Vck applied to K is the same as in the first embodiment. Since the output is determined by the same principle as in the prior art, if the data signal applied to the data signal input terminal D when Vck changes from “High” to “Low”, the output is “High”. The output becomes "Low" if the data signal is "Low". While Vck is "Low", the output does not change even if the data signal changes. That is, as shown in the timing diagram of FIG. 5, a circuit that outputs the data input signal in synchronization with the clock signal is obtained.
【0027】本実施の形態も前記第1の実施の形態と同
様、2個の負性微分抵抗素子からなる直列回路の駆動能
力が高いので、次段の入力回路として、本実施の形態に
用いられる電界効果型トランジスタのゲート幅よりも広
いゲート幅のものを用いても、高速で、かつ振幅を減衰
することのない動作が可能である。In this embodiment, as in the first embodiment, the driving capability of the series circuit composed of two negative differential resistance elements is high. Even if a transistor having a gate width wider than the gate width of the field-effect transistor to be used is used, high-speed operation without amplitude attenuation can be performed.
【0028】(第3の実施の形態)データ入力信号の反
転をクロック信号に同期して出力する回路 データ入力信号の反転(データ入力信号を反転した信
号)をクロックに同期して出力する場合の本発明の実施
の形態について説明する。本実施の形態における回路の
例を図6に示す。図6に示す回路は、前記第1の実施の
形態とは逆に、負性微分抵抗素子1と負性微分抵抗素子
2のエミッタ面積の大小関係について、負性微分抵抗素
子1の面積のほうが大きくなっている。さらに負性微分
抵抗素子2に並列に第2の電界効果型トランジスタ4を
接続し、そのゲート電極へ電圧を印加することにより、
負性微分抵抗素子2のピーク電流変調を可能にしたもの
である。信号入力の方法は、電界効果型トランジスタ4
のゲート電極をデータ信号入力端子Dに接続し、電界効
果型トランジスタ3のゲート電極をクロック信号入力端
子CKに接続する。(Third Embodiment) A circuit for outputting an inversion of a data input signal in synchronization with a clock signal A case where an inversion of a data input signal (a signal obtained by inverting a data input signal) is output in synchronization with a clock An embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 illustrates an example of a circuit in this embodiment. The circuit shown in FIG. 6 is different from the first embodiment in that the area of the negative differential resistance element 1 is larger than that of the negative differential resistance element 1 with respect to the size of the emitter areas of the negative differential resistance element 1 and the negative differential resistance element 2. It is getting bigger. Further, by connecting a second field-effect transistor 4 in parallel with the negative differential resistance element 2 and applying a voltage to its gate electrode,
The peak current modulation of the negative differential resistance element 2 is enabled. The signal input method is a field effect transistor 4
Is connected to the data signal input terminal D, and the gate electrode of the field effect transistor 3 is connected to the clock signal input terminal CK.
【0029】図6の回路において、クロック入力端子C
Kに印加される電圧Vckに対する、電界効果型トランジ
スタ3のソース電位Vsの挙動は前記第1の実施の形態
と同等である。そして出力は従来技術と同様の原理によ
って決定されるので、Vckが“High”から“Low”へ変
化する際の、データ信号入力端子Dに印加されるデータ
信号が“High”なら、出力は“Low”となり、データ信
号が“Low”なら出力は“High”となる。また、Vckが
“Low”の間はデータ信号が変化しても、出力は変化し
ない。すなわち、図7のタイミングダイアグラムに示す
ように、データ入力信号の反転をクロック信号に同期し
て出力する回路が得られる。In the circuit shown in FIG.
The behavior of the source potential Vs of the field-effect transistor 3 with respect to the voltage Vck applied to K is the same as in the first embodiment. Since the output is determined by the same principle as in the prior art, if the data signal applied to the data signal input terminal D when Vck changes from “High” to “Low”, the output is “High”. When the data signal is "Low", the output becomes "High". While Vck is "Low", the output does not change even if the data signal changes. That is, as shown in the timing diagram of FIG. 7, a circuit that outputs the inversion of the data input signal in synchronization with the clock signal is obtained.
【0030】本実施の形態も前記第1の実施の形態と同
様、2個の負性微分抵抗素子からなる回路の駆動能力が
高いので、次段の入力回路として、本実施の形態に用い
られる電界効果型トランジスタのゲート幅よりも広いゲ
ート幅のものを用いても、高速で、かつ振幅を減衰する
ことのない動作が可能である。In this embodiment, as in the case of the first embodiment, the circuit composed of two negative differential resistance elements has a high driving capability, and is used in this embodiment as an input circuit of the next stage. Even if a field effect transistor having a gate width wider than that of the field effect transistor is used, high-speed operation without amplitude attenuation can be performed.
【0031】(第4の実施の形態)本発明回路の組みあ
わせによって1/2スタティック分周器を構成する場合 入力クロック信号の周波数の1/2の周波数の信号を出
力する1/2スタティック分周器を構成する場合の本発
明の実施の形態について説明する。本実施の形態におけ
る回路の例を図8に示す。図8に示す回路は、図4に示
した回路7(データ入力信号をクロック信号に同期して
出力する回路)のデータ入力端子と出力端子を、それぞ
れ、図6に示した回路8(データ入力信号の反転をクロ
ック信号に同期して出力する回路)の出力端子とデータ
入力端子に接続し、上記の回路7と8のうち、一方の出
力端子を全体の出力端子Qとする回路である。また、回
路7のクロック入力端子にクロック信号CLKが、回路
8のクロック入力端子には反転クロック信号CLK~
(クロック信号を反転した信号)が印加される。(Fourth Embodiment) When a 1/2 Static Frequency Divider is Constructed by Combining the Circuits of the Present Invention A 1/2 static frequency divider for outputting a signal having a frequency 1/2 of the frequency of the input clock signal. An embodiment of the present invention in the case of configuring a frequency divider will be described. FIG. 8 illustrates an example of a circuit in this embodiment. The circuit shown in FIG. 8 uses the data input terminal and the output terminal of the circuit 7 (the circuit that outputs the data input signal in synchronization with the clock signal) shown in FIG. This circuit is connected to the output terminal and the data input terminal of a circuit that outputs a signal inversion in synchronization with a clock signal), and one of the circuits 7 and 8 is used as the entire output terminal Q. The clock signal CLK is input to the clock input terminal of the circuit 7, and the inverted clock signal CLK
(A signal obtained by inverting the clock signal).
【0032】図8に示す回路において、Xを“Low”ま
たは“High”とし、回路7の出力(つまり回路8の入
力)がXであるとすれば、CLKが“Low”になると、
回路8の出力(つまり回路7の入力)はXとなる。次に
CLKが“Low”になると、回路7の出力(つまり回路
8の入力)はXとなる。このようにクロック1周期で回
路8への入力は反転している。したがってクロック2周
期で回路8の入力は元の状態に戻ることになる。すなわ
ち、回路7と回路8の接続点に出力端子Qを設けたとす
ると、図9のタイミングダイアグラムに示すように、図
8に示す回路は1/2分周器として動作することがわか
る。なお、図9に示す出力波形は、デューティ比(1周
期の“High”と“Low”の間隔)が50%ではないが、
用途によっては問題は生じない。In the circuit shown in FIG. 8, if X is "Low" or "High" and the output of circuit 7 (that is, the input of circuit 8) is X, when CLK becomes "Low",
The output of the circuit 8 (that is, the input of the circuit 7) is X. Next, when CLK becomes “Low”, the output of the circuit 7 (that is, the input of the circuit 8) becomes X. Thus, the input to the circuit 8 is inverted in one cycle of the clock. Therefore, the input of the circuit 8 returns to the original state in two cycles of the clock. That is, if the output terminal Q is provided at the connection point between the circuit 7 and the circuit 8, it can be seen that the circuit shown in FIG. 8 operates as a 1/2 frequency divider as shown in the timing diagram of FIG. In the output waveform shown in FIG. 9, the duty ratio (the interval between “High” and “Low” in one cycle) is not 50%.
No problem arises for some applications.
【0033】(第5の実施の形態)デューティ比50%
の出力を得る1/2スタティック分周器を構成する場合 デューティ比50%の出力を得るための回路の例を図1
0に示す。回路の基本構成は、図8に示すものと同一で
あるが、回路7と回路8の両方の出力端子からそれぞれ
出力を取出し、これらをOR回路9に入力し、OR回路
9から出力Qを得る点が相違するところである。(Fifth Embodiment) Duty Ratio 50%
Of a 1/2 static frequency divider for obtaining an output of FIG. 1 shows an example of a circuit for obtaining an output with a duty ratio of 50%.
0 is shown. The basic configuration of the circuit is the same as that shown in FIG. 8, but outputs are taken from both output terminals of the circuits 7 and 8 and input to the OR circuit 9 to obtain an output Q from the OR circuit 9. The point is the difference.
【0034】基本動作原理は図8に示す回路と同一であ
る。回路7、回路8からOR回路9に入力される信号
を、それぞれQ1、Q2とすると、図11のタイミング
ダイアグラムに示すように、図10に示す回路は1/2
分周器として動作し、出力Qのデューティ比が50%で
あることが判る。また、OR回路9に代わりにNOR回
路を用いても同様の効果が得られることは明らかであ
る。The basic operation principle is the same as that of the circuit shown in FIG. Assuming that signals input from the circuits 7 and 8 to the OR circuit 9 are Q1 and Q2, respectively, as shown in the timing diagram of FIG. 11, the circuit shown in FIG.
It operates as a frequency divider, and it can be seen that the duty ratio of the output Q is 50%. It is apparent that the same effect can be obtained by using a NOR circuit instead of the OR circuit 9.
【0035】[0035]
【発明の効果】以上のように、本発明は2つの直列接続
された負性微分抵抗素子回路を駆動させる回路として、
負性微分抵抗素子回路に直列に定電流源を、並列に駆動
用トランジスタを接続し、そのゲート電極(またはベー
ス電極)に駆動用信号を入力する構成とすることによ
り、電流駆動力の小さい、つまり、ゲート幅の小さいト
ランジスタで負性微分抵抗素子回路を駆動し、出力を得
る回路を、従来技術の利点を損なうことなく、小規模な
回路で簡単に実現するものであり、回路の高速化、低消
費電力化を実現することが出来る、という効果が得られ
る。As described above, the present invention provides a circuit for driving two serially connected negative differential resistance element circuits.
A constant current source is connected in series to the negative differential resistance element circuit, a driving transistor is connected in parallel, and a driving signal is input to a gate electrode (or a base electrode) of the negative differential resistance element circuit. In other words, a circuit that obtains an output by driving a negative differential resistance element circuit with a transistor having a small gate width can be easily realized with a small-scale circuit without deteriorating the advantages of the conventional technology. In addition, the effect of realizing low power consumption can be obtained.
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す図であり、入
力信号を、より大きな駆動能力をもつ信号として出力す
る回路図。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and is a circuit diagram for outputting an input signal as a signal having a larger driving capability.
【図2】図1の回路において、二つの負性微分抵抗素子
の直列回路6への印加電圧Vrが変化した際の負荷曲線
図。FIG. 2 is a load curve diagram when a voltage Vr applied to a series circuit 6 of two negative differential resistance elements changes in the circuit of FIG.
【図3】図1に回路における入出力波形図。FIG. 3 is an input / output waveform diagram of the circuit in FIG.
【図4】本発明の第2の実施の形態を示す図であり、ク
ロックに同期してデータ入力信号を出力する回路図。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, and is a circuit diagram for outputting a data input signal in synchronization with a clock.
【図5】図4の回路におけるタイミングダイアグラム。FIG. 5 is a timing diagram for the circuit of FIG. 4;
【図6】本発明の第3の実施の形態を示す図であり、ク
ロックに同期してデータ入力信号の反転を出力する回路
図。FIG. 6 is a diagram showing a third embodiment of the present invention, and is a circuit diagram for outputting an inverted data input signal in synchronization with a clock.
【図7】図6の回路におけるタイミングダイアグラム。FIG. 7 is a timing diagram of the circuit of FIG. 6;
【図8】本発明の第4の実施の形態を示す図であり、本
発明の回路の組みあわせによる1/2スタティック分周
器の回路図。FIG. 8 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention, and is a circuit diagram of a 1/2 static frequency divider formed by combining the circuits of the present invention.
【図9】図8の回路におけるタイミングダイアグラム。FIG. 9 is a timing diagram of the circuit of FIG. 8;
【図10】本発明の第5の実施の形態を示す図であり、
デューティ比50%となる1/2スタティック分周器の
回路図。FIG. 10 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention;
FIG. 4 is a circuit diagram of a 1/2 static frequency divider having a duty ratio of 50%.
【図11】図10の回路におけるタイミングダイアグラ
ム。FIG. 11 is a timing diagram of the circuit of FIG. 10;
【図12】従来技術の一例の回路図。FIG. 12 is a circuit diagram of an example of the related art.
【図13】負性微分抵抗素子の電流電圧特性図。FIG. 13 is a current-voltage characteristic diagram of a negative differential resistance element.
【図14】2つの負性微分抵抗素子が直列接続されてい
る系の安定点を示す動作特性図。FIG. 14 is an operation characteristic diagram showing a stable point of a system in which two negative differential resistance elements are connected in series.
【図15】負性微分抵抗素子と電界効果型トランジスタ
からなる複合素子の電流電圧特性図。FIG. 15 is a current-voltage characteristic diagram of a composite element including a negative differential resistance element and a field-effect transistor.
1…第1の負性微分抵抗素子 2…第2の負性微分抵抗素子 3…第1の電界効果型トランジスタ 4…第2の電界効果型トランジスタ 5…定電流源 6…二つの負性微分抵抗素子の直列回路 7…クロックに同期してデータ入力信号を出力する回路 8…クロックに同期してデータ入力信号の反転を出力す
る回路 9…OR回路DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st negative differential resistance element 2 ... 2nd negative differential resistance element 3 ... 1st field-effect transistor 4 ... 2nd field-effect transistor 5 ... Constant current source 6 ... 2 negative differentials Series circuit of resistive elements 7 Circuit for outputting data input signal in synchronization with clock 8 Circuit for outputting inverted data input signal in synchronization with clock 9 OR circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 19/00 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H03K 19/00
Claims (6)
抵抗素子との直列回路の両端に、第1のトランジスタの
二つの電源端子をそれぞれ接続し、 上記第1の負性微分抵抗素子と上記第1のトランジスタ
の一方の電源端子との接続点を第1の電位に接続し、 上記第2の負性微分抵抗素子と上記第1のトランジスタ
の他方の電源端子との接続点を定電流源を介して第2の
電位に接続し、 上記第1のトランジスタの制御端子を信号入力端子と
し、 上記第1の負性微分抵抗素子と第2の負性微分抵抗素子
との接続点を信号出力端子とした半導体回路。A first transistor connected to both ends of a series circuit including a first negative differential resistance element and a second negative differential resistance element; A connection point between the differential resistance element and one power supply terminal of the first transistor is connected to a first potential, and a connection between the second negative differential resistance element and the other power supply terminal of the first transistor is provided. A point is connected to a second potential via a constant current source, a control terminal of the first transistor is used as a signal input terminal, and the first negative differential resistance element and the second negative differential resistance element are connected to each other. Semiconductor circuit with connection points as signal output terminals.
の少なくとも一方としてピーク電流変調可能な素子を用
い、該素子のピーク電流変調用端子をデータ入力端子と
し、上記第1のトランジスタの制御端子をクロック入力
端子とした半導体回路。2. The semiconductor circuit according to claim 1, wherein an element capable of peak current modulation is used as at least one of said first negative differential resistance element and said second negative differential resistance element. A semiconductor circuit in which a current modulation terminal is a data input terminal, and a control terminal of the first transistor is a clock input terminal.
記第1の負性微分抵抗素子を上記ピーク電流変調可能な
素子とした第1の回路と、上記第2の負性微分抵抗素子
を上記ピーク電流変調可能な素子とした第2の回路と、
を備え、 上記第1の回路の信号出力端子を上記第2の回路のピー
ク電流変調用端子に接続し、 上記第2の回路の信号出力端子を上記第1の回路のピー
ク電流変調用端子に接続し、 上記第1の回路の第1のトランジスタの制御端子をクロ
ック入力端子とし、上記第2の回路の第1のトランジス
タの制御端子を反転クロック入力端子とし、 上記第1の回路または上記第2の回路の信号出力端子を
全体の回路の信号出力端子とした半導体回路。3. A semiconductor circuit according to claim 2, wherein said first negative differential resistance element is an element capable of modulating said peak current, and said second negative differential resistance element is A second circuit, which is an element capable of modulating the peak current,
A signal output terminal of the first circuit is connected to a peak current modulation terminal of the second circuit, and a signal output terminal of the second circuit is connected to a peak current modulation terminal of the first circuit. Connecting the control terminal of the first transistor of the first circuit as a clock input terminal, the control terminal of the first transistor of the second circuit as an inverted clock input terminal, A semiconductor circuit in which the signal output terminal of the second circuit is used as the signal output terminal of the entire circuit.
記第1の負性微分抵抗素子を上記ピーク電流変調可能な
素子とした第1の回路と、上記第2の負性微分抵抗素子
を上記ピーク電流変調可能な素子とした第2の回路と、
を備え、 上記第1の回路の信号出力端子を上記第2の回路のピー
ク電流変調用端子に接続し、 上記第2の回路の信号出力端子を上記第1の回路のピー
ク電流変調用端子に接続し、 上記第1の回路の第1のトランジスタの制御端子をクロ
ック入力端子とし、上記第2の回路の第1のトランジス
タの制御端子を反転クロック入力端子とし、 上記第1の回路の信号出力端子と上記第2の回路の信号
出力端子とをそれぞれ論理和回路の入力とし、 上記論理和回路の出力を全体の回路の出力信号とした半
導体回路。4. The semiconductor circuit according to claim 2, wherein said first circuit comprises said first negative differential resistance element as said element capable of modulating said peak current, and said second negative differential resistance element comprises: A second circuit, which is an element capable of modulating the peak current,
A signal output terminal of the first circuit is connected to a peak current modulation terminal of the second circuit, and a signal output terminal of the second circuit is connected to a peak current modulation terminal of the first circuit. Connecting the control terminal of the first transistor of the first circuit as a clock input terminal, the control terminal of the first transistor of the second circuit as an inverted clock input terminal, and the signal output of the first circuit. A semiconductor circuit in which a terminal and a signal output terminal of the second circuit are input to an OR circuit, and an output of the OR circuit is an output signal of the entire circuit.
オードまたはエサキダイオードであり、 上記トランジスタは電界効果型トランジスタまたはバイ
ポーラトランジスタであって、上記二つの電源端子はソ
ースとドレインまたはエミッタとコレクタであり、上記
制御端子はゲートまたはベースであり、 上記定電流源は、電界効果型トランジスタのゲートとソ
ース間を一定電位に保つように接続し、ドレインを上記
第2の負性微分抵抗素子と上記第1のトランジスタの電
源端子との接続点に接続し、ソースを上記第2の電位に
接続したものである、ことを特徴とする請求項1に記載
の半導体装置。5. The negative differential resistance element is a resonant tunneling diode or an Esaki diode, the transistor is a field effect transistor or a bipolar transistor, and the two power supply terminals are a source and a drain or an emitter and a collector. The control terminal is a gate or a base, the constant current source is connected to keep a constant potential between the gate and the source of the field effect transistor, and the drain is connected to the second negative differential resistance element and the second negative differential resistance element. 2. The semiconductor device according to claim 1, wherein the transistor is connected to a connection point of the first transistor with a power supply terminal, and a source is connected to the second potential. 3.
分抵抗素子の両端に電界効果トランジスタのソースおよ
びドレインをそれぞれ接続し、ゲートをピーク電流変調
用端子としたもの、或いは負性微分抵抗素子の両端にバ
イポーラトランジスタのエミッタおよびコレクタをそれ
ぞれ接続し、ベースをピーク電流変調用端子としたもの
であり、 上記負性微分抵抗素子は共鳴トンネルダイオードまたは
エサキダイオードである、ことを特徴とする請求項2乃
至請求項5の何れかに記載の半導体装置。6. An element capable of modulating peak current, wherein a source and a drain of a field effect transistor are respectively connected to both ends of a negative differential resistance element, and a gate is a terminal for peak current modulation, or a negative differential resistance element is provided. An emitter and a collector of a bipolar transistor are connected to both ends of the element, respectively, and a base is used as a terminal for peak current modulation. The negative differential resistance element is a resonance tunnel diode or an Esaki diode. The semiconductor device according to claim 2.
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