JP3341807B2 - Logic gate - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、高速で多機能な
半導体論理回路を構成する論理ゲートに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a logic gate constituting a high-speed and multifunctional semiconductor logic circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】図4に示すように、n形の微分負性抵抗
特性を持つ共鳴素子(負性抵抗素子)D1,D2の2つ
が、直列に接続された論理ゲートが知られている(K.J.
Chen,T.Akeyoshi and K.Maezawa:Abs.1994 Sold State
Devices and Materials,Yokohama,1994,p.979;)。この
論理ゲートでは、負性抵抗素子D2の一端より電源電圧
Vbiasを与えた状態で、負性抵抗素子D1への入力電圧
Vinにより、電源電圧Vbiasの中間の電圧を出力電圧V
out として取り出すようにしている。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 4, there is known a logic gate in which two resonance elements (negative resistance elements) D1 and D2 having an n-type differential negative resistance characteristic are connected in series. KJ
Chen, T. Akeyoshi and K. Maezawa: Abs. 1994 Sold State
Devices and Materials, Yokohama, 1994, p. 979;). In this logic gate, with the given power supply voltage V bias from one end of the negative resistance element D2, the input voltage V in to the negative resistance element D1, the power supply voltage V bias of the intermediate voltage to the output voltage V
I take it out .
【0003】以下、この論理ゲートの動作について説明
する。まず、1つの負性抵抗素子の電流−電圧特性は、
図5に示すようになり、この負性抵抗素子では、通常の
順方向の立ち上がりの前に電圧制御形の負性抵抗特性を
示す。これは、たとえばトンネル電流によるものであ
る。このような負性抵抗特性を有する負性抵抗素子D
1,D2を、図4に示すように直列に接続した場合は、
図6に示すように、その系の安定点は電源電圧Vbiasに
応じて変化する。The operation of this logic gate will be described below. First, the current-voltage characteristic of one negative resistance element is
As shown in FIG. 5, this negative resistance element exhibits a voltage control type negative resistance characteristic before the normal forward rise. This is due to, for example, a tunnel current. Negative resistance element D having such a negative resistance characteristic
When D1 and D2 are connected in series as shown in FIG.
As shown in FIG. 6, the stable point of the system changes according to the power supply voltage Vbias .
【0004】すなわち、まず、図6(a)に示すよう
に、Vbiasが負性抵抗素子D1のピーク電圧Vpの2倍
より小さいときは、点Sが系の安定点となる。そして、
このときの出力電圧Vout はVbias/2である。一方、
図6(b)に示すように、Vbiasを2Vpより大きくす
ると、系の安定点はS1とS2の2点になる。ここで、
この論理ゲートは双安定動作となり、2つの負性抵抗素
子D1,D2の負性抵抗特性の違いにより出力電圧V
out VBかVCとなる。That is, as shown in FIG. 6A, when Vbias is smaller than twice the peak voltage Vp of the negative resistance element D1, the point S becomes a stable point of the system. And
The output voltage V out at this time is V bias / 2. on the other hand,
As shown in FIG. 6B, when V bias is larger than 2 Vp, the system has two stable points, S1 and S2. here,
This logic gate operates in a bistable operation, and the output voltage V is changed due to the difference in the negative resistance characteristics of the two negative resistance elements D1 and D2.
out VB or VC.
【0005】系がS1,S2のどちらに落ち着くかは、
2つの負性抵抗素子D1,D2のピーク電流の違いによ
り決定される。たとえば、図6(c)に示すように、負
性抵抗素子D1のピーク電流の方が大きければ、系の状
態は点S1となり出力電圧Vout はVBになる。これに
対して、図6(d)に示すように、負性抵抗素子D2の
ピーク電流の方が大きければ、系の状態は点S2となり
出力電圧Vout はVCとなる。そして、この負性抵抗素
子D1,D2を用いて論理回路を組むためには、Vbi as
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ることになる。[0005] Whether the system settles in S1 or S2,
Due to the difference between the peak currents of the two negative resistance elements D1 and D2
Is determined. For example, as shown in FIG.
If the peak current of the resistive element D1 is larger,
The state becomes point S1 and the output voltage Vout Becomes VB. to this
On the other hand, as shown in FIG.
If the peak current is greater, the state of the system will be point S2
Output voltage Vout Becomes VC. And this negative resistance element
In order to form a logic circuit using the children D1 and D2, Vbi as
Using a drive voltage that periodically changes up and down 2Vp
You. This works as a clock and when the voltage rises
Switching will occur.
【0006】さて、これを論理ゲートとして動作させる
ためには、入力電圧にしたがってピーク電流を変調する
必要がある。そのための1つの方法は、図7(a)に示
すように、負性抵抗素子Dに並列に電界効果形トランジ
スタTを接続することである。このとき、この負性抵抗
素子Dと電界効果形トランジスタTからなる複合素子を
流れる電流は両者の和となる。このため、図7(b)に
示すように、電界効果形トランジスタTのゲート電圧V
gにより、実効的にピーク電流を変調することできる。Now, in order to operate this as a logic gate, it is necessary to modulate the peak current according to the input voltage. One method for this is to connect a field effect transistor T in parallel with the negative resistance element D, as shown in FIG. At this time, the current flowing through the composite element including the negative resistance element D and the field effect transistor T is the sum of the two. Therefore, as shown in FIG. 7B, the gate voltage V of the field-effect transistor T
With g, the peak current can be effectively modulated.
【0007】図8は、上述した複合素子を用いたインバ
ータ回路である。このインバータ回路では、次に示すよ
うに負性抵抗素子D1,D2のピーク電流特性を設計す
る必要がある。まず、入力電圧Vinが「Low」(〜0
V)の時は、電界効果形トランジスタTの電流と負性抵
抗素子D1のピーク電流の和が、負性抵抗素子D2のピ
ーク電流より小さい状態とする。これに対して、入力電
圧Vinが「High」のときは、電界効果形トランジス
タTの電流と負性抵抗素子D1のピーク電流の和が負性
抵抗素子D2のピーク電流より大きい状態とする。これ
らの負性抵抗素子の設定は、たとえば、負性抵抗素子と
して共鳴トンネルダイオードを用いるようにすれば、ダ
イオードの面積を設計することで行える。FIG. 8 shows an inverter circuit using the above-described composite element. In this inverter circuit, it is necessary to design the peak current characteristics of the negative resistance elements D1 and D2 as shown below. First, the input voltage V in is "Low" (to 0
In the case of V), the sum of the current of the field effect transistor T and the peak current of the negative resistance element D1 is smaller than the peak current of the negative resistance element D2. In contrast, when the input voltage V in is "High", the sum of the peak current of the current and the negative resistance element D1 of the field effect transistor T is larger than that the peak current of the negative resistance element D2. These negative resistance elements can be set, for example, by designing the area of the diode if a resonant tunneling diode is used as the negative resistance element.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の論理ゲートにおいては、負性抵抗素子D2のピーク
電流が負性抵抗素子D1のピーク電流より大きくなけれ
ばならず、それをどの程度大きくすればよいかが設計上
重要な因子となる。ここで、電界効果形トランジスタT
が一般的なエンハンストメント形であれば、入力電圧V
inが「Low」の時の電流はほぼ0と見なせるので都合
がよい。つまり、電界効果形トランジスタTの特性は気
にすることなく、負性抵抗素子D2のピーク電流を負性
抵抗素子D1のピーク電流より大きく設計すればよい。By the way, in the above-mentioned conventional logic gate, the peak current of the negative resistance element D2 must be larger than the peak current of the negative resistance element D1. Whether to do so is an important factor in design. Here, the field effect transistor T
Is a general enhancement type, the input voltage V
The current when in is "Low" can be regarded as substantially 0, which is convenient. That is, the peak current of the negative resistance element D2 may be designed to be larger than the peak current of the negative resistance element D1 without regard to the characteristics of the field effect transistor T.
【0009】しかし、一般的なデプレッション形のトラ
ンジスタの場合は状況が異なる。デプレッション形のト
ランジスタの場合、一般にはゲート電圧とソース電圧が
同電位である入力「Low」でも電流が流れるため、負
性抵抗素子D2のピーク電流の設計にこれを見込む必要
がある。つまり、この入力「Low」でも流れている電
流分をオフセットとして、負性抵抗素子D1のピーク電
流の設計に考慮する必要がある。ところが、この入力
「Low」でも流れている電流の値は、閾値や相互コン
ダクタンスなどのトランジスタ特性に強く依存する。こ
のため、これらの設計が困難という問題がある。However, the situation is different in the case of a general depression type transistor. In the case of a depletion type transistor, a current generally flows even at an input “Low” where the gate voltage and the source voltage are at the same potential. Therefore, it is necessary to take this into consideration in designing the peak current of the negative resistance element D2. That is, it is necessary to consider the amount of current flowing even at this input “Low” as an offset when designing the peak current of the negative resistance element D1. However, the value of the current flowing even at the input “Low” strongly depends on the transistor characteristics such as the threshold value and the transconductance. Therefore, there is a problem that these designs are difficult.
【0010】この発明は、以上のような問題点を解消す
るためになされたものであり、2つの端子間で微分負性
抵抗を示す負性抵抗素子2つを用いた論理ゲートを、よ
り容易に製造できるようにすることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and a logic gate using two negative resistance elements exhibiting a differential negative resistance between two terminals can be more easily provided. It is intended to be able to be manufactured.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】この発明の論理ゲート
は、2つの電極間で微分負性抵抗を示して接地された第
1の負性抵抗素子と、2つの電極間で微分負性抵抗を示
す第2の負性抵抗素子とが直列に接続され、かつこれら
の両端に周期的に変化する駆動電圧が印加される論理ゲ
ートにおいて、第1の負性抵抗素子に電界効果形の第1
のトランジスタの2つの出力端子が並列接続し、第2の
負性抵抗素子には接続された電界効果形の第2のトラン
ジスタが並列接続している。ゲート電圧0ボルトの時に
第1のトランジスタに流れる電流が、第2のトランジス
タにも同様に流れる。SUMMARY OF THE INVENTION A logic gate according to the present invention comprises a first gate connected to ground with a differential negative resistance between two electrodes.
Shows negative differential resistance between 1 negative resistance element and 2 electrodes
A second negative resistance element is connected in series;
A logic gate in which a periodically changing drive voltage is applied to both ends of the
In over DOO, first field effect in the first negative resistance element
Are connected in parallel, and the connected field-effect second transistor is connected in parallel to the second negative resistance element. The current that flows through the first transistor when the gate voltage is 0 volt flows through the second transistor as well.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態を図を
参照して説明する。 実施の形態1 図1は、この発明の第1の実施の形態における論理ゲー
トを利用したインバータ回路の構成を示す回路図であ
る。この実施の形態1では、前述した従来構成と同様
に、負性抵抗素子D2(第2の負性抵抗素子)と負性抵
抗素子D1(第1の負性抵抗素子)が直列に接続され、
電界効果形のトランジスタT1(第1のトランジスタ)
が負性抵抗素子D1に並列に接続されている。また、電
源電圧Vbiasが負性抵抗素子D2に印加され、入力電圧
VinがトランジスタT1のゲートに入力され、出力電圧
Vout は負性抵抗素子D2と負性抵抗素子D1の中間よ
り取り出されている。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Embodiment 1 FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an inverter circuit using a logic gate according to a first embodiment of the present invention. In the first embodiment, the negative resistance element D2 (second negative resistance element) and the negative resistance element D1 (first negative resistance element) are connected in series similarly to the above-described conventional configuration.
Field effect transistor T1 (first transistor)
Are connected in parallel to the negative resistance element D1. The power supply voltage V bias is applied to the negative resistance element D2, the input voltage V in is input to the gate of the transistor T1, the output voltage V out is taken out from the middle of the negative resistance element D2 and a negative resistance element D1 ing.
【0013】そして、この実施の形態1では、上述の構
成に加えて、負性抵抗素子D2に、電界効果形のトラン
ジスタT2(第2のトランジスタ)が並列に接続され、
そのトランジスタT2のゲートがソースに短絡された状
態となっている。また、このトランジスタT2は、ゲー
ト長やゲート幅などの素子構成が、トランジスタT2と
同一の設計で形成されたものである。それらの構成の結
果、この実施の形態1では、トランジスタT1のゲート
電圧とソース間電圧が0ボルトと同電位となっていると
きに、トランジスタT1のソース・ドレイン間に流れる
電流と、トランジスタT2のソース・ドレイン間に流れ
る電流とが同じになる。In the first embodiment, in addition to the above-described configuration, a field effect transistor T2 (second transistor) is connected in parallel to the negative resistance element D2,
The gate of the transistor T2 is short-circuited to the source. The transistor T2 has the same element configuration as the transistor T2, such as a gate length and a gate width. As a result of these configurations, in the first embodiment, when the gate voltage and the source-to-source voltage of the transistor T1 are equal to 0 volt, the current flowing between the source and the drain of the transistor T1 and the current of the transistor T2 The current flowing between the source and the drain becomes the same.
【0014】トランジスタT2においては、ソースとゲ
ートを接続しており、常にソース電圧とゲート電圧とが
同一となっている。すなわち、トランジスタT2は、ト
ランジスタT1のゲート電圧とソース間電圧が0ボルト
と同電位のときと同一の状態となっている。このため、
これらトランジスタT1,T2が一般的なデプレッショ
ン形であった場合、トランジスタT2に流れる電流は、
負性抵抗素子D1側のトランジスタT1にオフセットと
して流れる電流分と同じになる。したがって、オフセッ
ト分の電流をこのトランジスタT2で補償することがで
きる。In the transistor T2, the source and the gate are connected, and the source voltage and the gate voltage are always the same. That is, the transistor T2 is in the same state as when the gate voltage and the source-to-source voltage of the transistor T1 are the same as 0 volt. For this reason,
When the transistors T1 and T2 are of a general depletion type, the current flowing through the transistor T2 is
This is the same as the current flowing as an offset in the transistor T1 on the negative resistance element D1 side. Therefore, the current corresponding to the offset can be compensated for by the transistor T2.
【0015】以上のことから明らかなように、この実施
の形態1によれば、トランジスタT1として、エンハン
ストメント形のトランジスタを用いた場合と同様に、デ
プレッション形のトランジスタを用いることが可能とな
る。すなわち、トランジスタT1に入力「Low」でも
流れる電流が、デプレッション形のトランジスタT2に
よって補償されるため、負性抵抗素子D2のピーク電流
を負性抵抗素子D1のピーク電流より大きく設定してお
けばよくなる。As is clear from the above, according to the first embodiment, a depression-type transistor can be used as the transistor T1 as in the case of using an enhancement-type transistor. That is, since the current flowing through the transistor T1 even when the input is “Low” is compensated by the depletion-type transistor T2, the peak current of the negative resistance element D2 may be set to be larger than the peak current of the negative resistance element D1. .
【0016】また、製造した結果、トランジスタT1の
閾値や相互コンダクタンスが設計値から変動しても、こ
の特性変動がトランジスタT2にも反映され、トランジ
スタT1とトランジスタT2とは常にほぼ同様の特性と
して得られる。したがって、トランジスタT2は、常に
トランジスタT1にゲート電圧0ボルトで流れる電流を
補償することになり、より広い製造マージンが得られ
る。なお、上述では説明を容易にするために一般的なデ
プレッション形のトランジスタを用いているが、トラン
ジスタT1,T2は、ゲート電圧とソース間電圧が同電
位のときにソース・ドレイン間に電流が流れるトランジ
スタである。しきい値の設定によっては、エンハンスト
メント形のトランジスタにおいても、ゲート電圧とソー
ス間電圧が同電位のときにソース・ドレイン間に電流が
流れるものもあり、このような場合においてもこの実施
の形態1は適用できる。Further, as a result of manufacturing, even if the threshold value and the transconductance of the transistor T1 fluctuate from the design values, this characteristic fluctuation is also reflected on the transistor T2, and the transistor T1 and the transistor T2 always obtain almost the same characteristics. Can be Therefore, the transistor T2 always compensates for the current flowing through the transistor T1 at a gate voltage of 0 volt, and a wider manufacturing margin can be obtained. In the above description, a general depletion type transistor is used to facilitate the description. However, in the transistors T1 and T2, a current flows between the source and the drain when the gate voltage and the source-to-source voltage are the same. It is a transistor. Depending on the setting of the threshold value, even in the enhancement-type transistor, a current may flow between the source and the drain when the gate voltage and the source-to-source voltage are the same potential. 1 is applicable.
【0017】実施の形態2 以下、入力端子を増やして重み付け加算しきい値論理を
行う回路に、この発明を適用した場合について説明す
る。この実施の形態2では、入力が3つの場合について
示しているが、これに限るものではなく、入力の数は任
意である。この実施の形態2においては、図2に示すよ
うに、負性抵抗素子D1に3つのトランジスタT21
a,T21b,T21cを並列に接続し、重み付け加算
しきい値論理を行えるようにした。このトランジスタT
21a,T21b,T21cは、そのゲート幅がそれぞ
れW1,W2,W3としてある。Embodiment 2 Hereinafter, a case where the present invention is applied to a circuit that performs weighted addition threshold logic by increasing the number of input terminals will be described. In the second embodiment, the case where there are three inputs is shown. However, the present invention is not limited to this, and the number of inputs is arbitrary. In the second embodiment, as shown in FIG. 2, three transistors T21 are connected to negative resistance element D1.
a, T21b, and T21c are connected in parallel so that weighted addition threshold logic can be performed. This transistor T
21a, T21b, and T21c have gate widths W1, W2, and W3, respectively.
【0018】そして、この実施の形態2では、負性抵抗
素子1に、3つのトランジスタT22a,T22b,T
22cを並列に接続するようにした。加えて、このトラ
ンジスタT22a,T22b,T22cは、そのゲート
幅をそれぞれW1,W2,W3とした。このことによ
り、前述した実施の形態1と同様に、トランジスタT2
1a〜T21cとして、エンハンストメント形のトラン
ジスタを用いた場合と同様に、デプレッション形のトラ
ンジスタを用いることが可能となる。In the second embodiment, the negative resistance element 1 includes three transistors T22a, T22b, and T22.
22c are connected in parallel. In addition, the transistors T22a, T22b, and T22c have gate widths W1, W2, and W3, respectively. Thus, similarly to the first embodiment, the transistor T2
As 1a to T21c, it becomes possible to use a depression-type transistor as in the case of using an enhancement-type transistor.
【0019】すなわち、デプレッション形のトランジス
タT21a〜T21cに入力「Low」でも流れる電流
が、デプレッション形のトランジスタT22a〜T22
cによって補償されるため、負性抵抗素子D2のピーク
電流を負性抵抗素子D1のピーク電流より大きく設定し
ておけばよくなる。そして、以上述べたように、この実
施の形態2によれば、複数のデプレッション形の電界効
果トランジスタを用いて入力端子を増やした、重み付け
加算しきい値論理を行う回路が、2つの負性抵抗素子に
より構成できる。That is, the current flowing through the depletion type transistors T21a to T21c even when the input is "Low" is reduced by the depletion type transistors T22a to T22.
Since the peak current of the negative resistance element D2 is set to be larger than the peak current of the negative resistance element D1, since the compensation is made by c. As described above, according to the second embodiment, the circuit for performing the weighted addition threshold logic in which the number of input terminals is increased by using a plurality of depletion-type field effect transistors is provided by two negative resistances. It can be composed of elements.
【0020】実施の形態3 ところで、上記実施の形態2では、3入力とするため
に、負性抵抗素子D2に3つのトランジスタT22a,
22b,22cを並列に接続するようにしたが、これに
限るものではない。図3に示すように、ゲート幅をW1
+W2+W3としたトランジスタT23を負性抵抗素子
1に並列接続するようにしてもよい。このようにするこ
とで、素子の数を低減することができる。Third Embodiment In the second embodiment, in order to provide three inputs, three transistors T22a and T22a are connected to the negative resistance element D2.
Although 22b and 22c are connected in parallel, the invention is not limited to this. As shown in FIG. 3, the gate width is set to W1.
The transistor T23 of + W2 + W3 may be connected in parallel to the negative resistance element 1. By doing so, the number of elements can be reduced.
【0021】実施の形態4 なお、上記実施の形態1〜3では、一方の負性抵抗素子
に入力端子を設けるようにしたが、これに限るものでは
なく、両方の負性抵抗素子に入力端子を設けるようにし
てもよい。前述の実施の形態1〜3では、負の重み付け
を行うようにしているが、両方の負性抵抗素子に入力端
子を設けることで、正の重み付けと負の重み付けの両方
に対応できるようになる。この場合、2つの負性抵抗素
子それぞれに、電界効果形のトランジスタを並列に接続
し、そのゲートを入力端子とする。そして、この実施の
形態4では、電源電圧Vbiasが印加される側の負性抵抗
素子に、信号入力用のトランジスタに加えて、ゲートと
ソースを接続した補償用のトランジスタを並列に接続す
る。このように構成することで、この実施の形態4にお
いても、上記実施の形態1〜3と同様の効果を有するも
のとなる。Fourth Embodiment In the first to third embodiments, the input terminal is provided on one of the negative resistance elements. However, the present invention is not limited to this. May be provided. In the first to third embodiments, the negative weighting is performed. However, by providing the input terminals to both negative resistance elements, it is possible to cope with both the positive weighting and the negative weighting. . In this case, a field effect transistor is connected in parallel to each of the two negative resistance elements, and its gate is used as an input terminal. In the fourth embodiment, in addition to the signal input transistor, a compensation transistor having a gate and a source connected in parallel is connected to the negative resistance element to which the power supply voltage V bias is applied. With this configuration, the fourth embodiment has the same effects as those of the first to third embodiments.
【0022】[0022]
【発明の効果】以上説明したように、この発明では、2
つの電極間で微分負性抵抗を示して接地された第1の負
性抵抗素子と、2つの電極間で微分負性抵抗を示す第2
の負性抵抗素子とが直列に接続され、かつこれらの両端
に周期的に変化する駆動電圧が印加される論理ゲートに
おいて、第1の負性抵抗素子に電界効果形の第1のトラ
ンジスタが並列接続し、第2の負性抵抗素子にはゲート
とソースが接続された電界効果形の第2のトランジスタ
が並列接続しているようにした。このため、ゲート電圧
とソース電圧とが同一の時に第1のトランジスタに流れ
る電流が、第2のトランジスタにも流れて補償すること
になる。この結果、この発明では、第1および第2の負
性抵抗素子のピーク電流値をそれぞれ設定することで、
論理ゲートの動作特性を設計することができる。すなわ
ち、この発明によれば、入力がないときに第1のトラン
ジスタに流れる電流を考慮しなくてもすむため、2つの
負性抵抗素子を用いた論理ゲートをより容易に製造でき
るという効果がある。As described above, according to the present invention, 2
A first negative electrode grounded with differential negative resistance between the two electrodes
Resistive element and a second element that exhibits differential negative resistance between the two electrodes.
Are connected in series with the negative resistance element of
The logic gate to which the drive voltage that changes periodically is applied to
Oite, the first transistor of the field-effect to the first negative resistance element connected in parallel, the second transistor of the field effect gate and source are connected to the second negative resistance element in parallel It was to appear to be connected. Therefore, when the gate voltage and the source voltage are the same, the current flowing through the first transistor also flows through the second transistor to compensate. As a result, in the present invention, by setting the peak current values of the first and second negative resistance elements, respectively,
That Ki out to design the operating characteristics of logic gates. That is, according to the present invention, since there is no need to consider the current flowing in the first transistor when there is no input, there is an effect that a logic gate using two negative resistance elements can be manufactured more easily. .
【図1】 この発明の第1の実施の形態における論理ゲ
ートを利用したインバータ回路の構成を示す回路図であ
る。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an inverter circuit using a logic gate according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 この発明の第2の実施の形態における論理ゲ
ートを利用したインバータ回路の構成を示す回路図であ
る。FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an inverter circuit using a logic gate according to a second embodiment of the present invention.
【図3】 この発明の第3の実施の形態における論理ゲ
ートを利用したインバータ回路の構成を示す回路図であ
る。FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an inverter circuit using a logic gate according to a third embodiment of the present invention.
【図4】 従来よりある、n形の微分負性抵抗特性を持
つ共鳴素子(負性抵抗素子)2つを直列に接続した論理
ゲートの構成を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional logic gate in which two resonance elements (negative resistance elements) having an n-type differential negative resistance characteristic are connected in series.
【図5】 負性抵抗素子の電流−電圧特性を示す特性図
である。FIG. 5 is a characteristic diagram showing current-voltage characteristics of a negative resistance element.
【図6】 図4に示す論理ゲートの電流−電圧特性を示
す特性図である。6 is a characteristic diagram showing current-voltage characteristics of the logic gate shown in FIG.
【図7】 負性抵抗素子に電界効果形のトランジスタを
並列接続した構成を示す回路図、および、その電流−電
圧特性を示す特性図である。FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration in which a field-effect transistor is connected in parallel to a negative resistance element, and a characteristic diagram showing current-voltage characteristics thereof.
【図8】 2つの負性抵抗素子とその1つに並列接続し
た電界効果形のトランジスタからなる複合素子を用いた
インバータ回路を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing an inverter circuit using a composite element including two negative resistance elements and a field effect transistor connected in parallel to one of the negative resistance elements.
D1,D2…負性抵抗素子、T1,T2…トランジス
タ。D1, D2: negative resistance element, T1, T2: transistor.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03K 19/12 H03K 19/01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) H03K 19/12 H03K 19/01
Claims (4)
地された第1の負性抵抗素子と、2つの電極間で微分負
性抵抗を示す第2の負性抵抗素子とが直列に接続され、
かつこれらの両端に周期的に変化する駆動電圧が印加さ
れる論理ゲートにおいて、 前記第1の負性抵抗素子に2つの出力端子が並列に接続
したデプレッション形の電界効果形の第1のトランジス
タと、 前記第2の負性抵抗素子に2つの出力端子が並列に接続
し、一方の出力端子にゲートが接続されたデプレッショ
ン形の電界効果形の第2のトランジスタとを備えたこと
を特徴とする論理ゲート。1. A two and the first negative resistance element which is grounded shows a negative differential resistance between the electrodes, the second negative resistance element and a series showing the negative differential resistance between the two electrodes Connected to
In addition, a drive voltage that changes periodically is applied to both ends.
A first gate of a depletion type in which two output terminals are connected in parallel to the first negative resistance element; and two output terminals of the second negative resistance element. A depletion-type field-effect second transistor connected in parallel and having a gate connected to one output terminal.
特性であることを特徴とする論理ゲート。2. The logic gate according to claim 1, wherein the second transistor has characteristics similar to those of the first transistor.
いて、 前記第1および第2のトランジスタが、前記第1および
第2の負性抵抗素子に複数並列接続されていることを特
徴とする論理ゲート。3. The logic gate according to claim 1, wherein a plurality of said first and second transistors are connected in parallel to said first and second negative resistance elements. Gate.
複数接続され、 前記第2のトランジスタのゲート幅は、前記複数の第1
のトランジスタのゲート幅の合計となっていることを特
徴とする論理ゲート。4. The logic gate according to claim 1, wherein a plurality of said first transistors are connected to said first negative resistance element, and a gate width of said second transistor is equal to said plurality of first transistors.
A logic gate, characterized in that it is the sum of the gate widths of the transistors.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26598796A JP3341807B2 (en) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | Logic gate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP26598796A JP3341807B2 (en) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | Logic gate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH10112647A JPH10112647A (en) | 1998-04-28 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP26598796A Expired - Fee Related JP3341807B2 (en) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | Logic gate |
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| JP (1) | JP3341807B2 (en) |
-
1996
- 1996-10-07 JP JP26598796A patent/JP3341807B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH10112647A (en) | 1998-04-28 |
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