JPS6238891B2 - - Google Patents
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- JPS6238891B2 JPS6238891B2 JP1935479A JP1935479A JPS6238891B2 JP S6238891 B2 JPS6238891 B2 JP S6238891B2 JP 1935479 A JP1935479 A JP 1935479A JP 1935479 A JP1935479 A JP 1935479A JP S6238891 B2 JPS6238891 B2 JP S6238891B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- channel type
- inverter
- field effect
- insulated gate
- type insulated
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- 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.)
- Expired
Links
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 23
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/353—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of field-effect transistors with internal or external positive feedback
- H03K3/3568—Multistable circuits
Landscapes
- Logic Circuits (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は絶縁ゲート電界効果トランジスタ(以
下MIS FETという)で構成した分周回路、特に
1/3分周回路に関する。
下MIS FETという)で構成した分周回路、特に
1/3分周回路に関する。
1/3分周回路は入力クロツクパルスの周波数
を1/3に低下させる機能を有するものであり最も
基本的な回路は第1図に示す様に2つの遅延型フ
リツプフロツプ1および2、そして2入力NAND
回路3によつて構成される。第1図は又2ビツト
のシフトレジスタと2入力NAND回路の構成と考
える事と同等である。シフトレジスタはスタテイ
ツク型とダイナミツク型の2種類に分けられる。
スタテイツク型シフトレジスタは記憶回路として
双安定回路を用いる方式であり、クロツクパルス
の周波数がいくらか低くても動作するが一方その
構成素子数が多いという欠点がある為に集積回路
におけるシフトレジスタは、ダイナミツク型が使
われることが多い。
を1/3に低下させる機能を有するものであり最も
基本的な回路は第1図に示す様に2つの遅延型フ
リツプフロツプ1および2、そして2入力NAND
回路3によつて構成される。第1図は又2ビツト
のシフトレジスタと2入力NAND回路の構成と考
える事と同等である。シフトレジスタはスタテイ
ツク型とダイナミツク型の2種類に分けられる。
スタテイツク型シフトレジスタは記憶回路として
双安定回路を用いる方式であり、クロツクパルス
の周波数がいくらか低くても動作するが一方その
構成素子数が多いという欠点がある為に集積回路
におけるシフトレジスタは、ダイナミツク型が使
われることが多い。
第2図はCMOSクロツクドインバータを2段縦
続接続した公知のダイナミツク型シフトレジスタ
の一例を示す回路接続図で、4,5,8,9はP
チヤンネル型MIS FET、6,7,10,11は
nチヤンネル型MIS FET、φ,は互いに逆相
のクロツクパルス、Iは入力端、Qは出力端であ
る。
続接続した公知のダイナミツク型シフトレジスタ
の一例を示す回路接続図で、4,5,8,9はP
チヤンネル型MIS FET、6,7,10,11は
nチヤンネル型MIS FET、φ,は互いに逆相
のクロツクパルス、Iは入力端、Qは出力端であ
る。
第3図はCMOSインバータとトランスミツシヨ
ンゲートを用いた公知のダイナミツク型シフトレ
ジスタの他の例を示す回路接続図である。12,
14,16,18はPチヤンネル型MIS FET、
13,15,17,19はnチヤンネル型MIS
FETである。
ンゲートを用いた公知のダイナミツク型シフトレ
ジスタの他の例を示す回路接続図である。12,
14,16,18はPチヤンネル型MIS FET、
13,15,17,19はnチヤンネル型MIS
FETである。
このようなダイナミツク型シフトレジスタは次
段の入力容量を記憶手段として利用する方法であ
り、従つてクロツクパルスを所定以上の周波数で
常に印加しなければならないが、逆に構成素子数
が少ないという長所がある。
段の入力容量を記憶手段として利用する方法であ
り、従つてクロツクパルスを所定以上の周波数で
常に印加しなければならないが、逆に構成素子数
が少ないという長所がある。
第2図に示したダイナミツク型シフトレジスタ
を2回使つて第1図の回路を構成すれば1/3分周
動作をさせることができるが、さらに少ない素子
数で1/3分周回路が構成できることが望ましい。
第2図に示すシフトレジスタは貫通電流が流れな
いため低消費電力となつているが、互いに逆相の
2つのクロツクパルスを供給する必要がある為、
クロツクドライバでの消費電力が大きくなる欠点
がある。
を2回使つて第1図の回路を構成すれば1/3分周
動作をさせることができるが、さらに少ない素子
数で1/3分周回路が構成できることが望ましい。
第2図に示すシフトレジスタは貫通電流が流れな
いため低消費電力となつているが、互いに逆相の
2つのクロツクパルスを供給する必要がある為、
クロツクドライバでの消費電力が大きくなる欠点
がある。
本発明の目的は、素子数がより少なく、低消費
電力かつ高速に動作する1/3分周回路を提供する
ことにある。
電力かつ高速に動作する1/3分周回路を提供する
ことにある。
本発明による1/3分周回路の特徴は、唯一つの
クロツク入力を用いて動作が可能が可能な事にあ
り、その構成は第1の電源端子と第2の電源端子
間にP(又はn)チヤンネル型MIS FET及び直
列接続された一対のn(又はP)チヤンネル型
MISFETを直列接続し、その異種チヤンネル型
MISFET同志の接続点を出力端とするととも
に、前記n(又はP)チヤンネル型MISFETの
いずれか一方のゲート電極と前記P(又はn)チ
ヤンネル型MISFETのゲート電極の接続点を第
1の入力端とする第1のインバータ、前記電源端
子間に直列接続された一対のP(又はn)チヤン
ネル型MISFET及びn(又はP)チヤンネル型
MISFETを直列接続し、その異種チヤンネル型
MISFET同志の接続点を出力端とするととも
に、前記P(又はn)チヤンネル型MISFETの
いずれか一方のゲート電極と前記n(又はP)チ
ヤンネル型MISFETのゲート電極の接続点を第
1の入力端とする第2のインバータ、前記第1の
インバータと同型の第3のインバータ、前記電源
端子間に直列接続された一対のP(又はn)チヤ
ンネル型MISFET及び直列接続された一対のn
(又はP)チヤンネル型MISFETを直列接続し、
その異種チヤンネル型同志の接続点を出力端とす
るとともに前記異種チヤンネル型MISFETのそ
れぞれ一方のゲート電極同志の接続点を第1の入
力端とする第4のインバータおよび前記電源端子
間にP(又はn)チヤンネル型MISFET及び直
列接続された一対のn(又はP)チヤンネル型
MISFETを直列接続しその異種チヤンネル型
MISFET同志の接続点を出力端とするとともに
前記n(又はP)チヤンネル型MISFETのいず
れか一方のゲート電極を第1の入力端とする第5
のインバータを具備し、前記各インバータの第1
の入力端を用いて、これらのインバータを順次に
縦続接続するとともに第5のインバータの出力端
を第1のインバータの第1の入力端及び第4のイ
ンバータの他方のn(又はP)チヤンネル型
MISFETのゲート電極に接続して帰還し、第1
のインバータ、第3のインバータ及び第5のイン
バータの他のn(又はP)チヤンネル型
MISFETのゲート並びに第2のインバータ及び
第4のインバータの他のP(又はn)チヤンネル
型MISFETのゲート電極、および第5のインバ
ータのP(又はn)チヤンネル型MISFETのゲ
ート電極に単相のクロツクパルスを印加してなる
ことを特徴とする1/3分周回路が得られる。
クロツク入力を用いて動作が可能が可能な事にあ
り、その構成は第1の電源端子と第2の電源端子
間にP(又はn)チヤンネル型MIS FET及び直
列接続された一対のn(又はP)チヤンネル型
MISFETを直列接続し、その異種チヤンネル型
MISFET同志の接続点を出力端とするととも
に、前記n(又はP)チヤンネル型MISFETの
いずれか一方のゲート電極と前記P(又はn)チ
ヤンネル型MISFETのゲート電極の接続点を第
1の入力端とする第1のインバータ、前記電源端
子間に直列接続された一対のP(又はn)チヤン
ネル型MISFET及びn(又はP)チヤンネル型
MISFETを直列接続し、その異種チヤンネル型
MISFET同志の接続点を出力端とするととも
に、前記P(又はn)チヤンネル型MISFETの
いずれか一方のゲート電極と前記n(又はP)チ
ヤンネル型MISFETのゲート電極の接続点を第
1の入力端とする第2のインバータ、前記第1の
インバータと同型の第3のインバータ、前記電源
端子間に直列接続された一対のP(又はn)チヤ
ンネル型MISFET及び直列接続された一対のn
(又はP)チヤンネル型MISFETを直列接続し、
その異種チヤンネル型同志の接続点を出力端とす
るとともに前記異種チヤンネル型MISFETのそ
れぞれ一方のゲート電極同志の接続点を第1の入
力端とする第4のインバータおよび前記電源端子
間にP(又はn)チヤンネル型MISFET及び直
列接続された一対のn(又はP)チヤンネル型
MISFETを直列接続しその異種チヤンネル型
MISFET同志の接続点を出力端とするとともに
前記n(又はP)チヤンネル型MISFETのいず
れか一方のゲート電極を第1の入力端とする第5
のインバータを具備し、前記各インバータの第1
の入力端を用いて、これらのインバータを順次に
縦続接続するとともに第5のインバータの出力端
を第1のインバータの第1の入力端及び第4のイ
ンバータの他方のn(又はP)チヤンネル型
MISFETのゲート電極に接続して帰還し、第1
のインバータ、第3のインバータ及び第5のイン
バータの他のn(又はP)チヤンネル型
MISFETのゲート並びに第2のインバータ及び
第4のインバータの他のP(又はn)チヤンネル
型MISFETのゲート電極、および第5のインバ
ータのP(又はn)チヤンネル型MISFETのゲ
ート電極に単相のクロツクパルスを印加してなる
ことを特徴とする1/3分周回路が得られる。
次に本発明の実施例を説明する。
第4図は本発明の一実施例を示す回路接続図、
第5図はその動作を説明するためのタイムチヤー
トである。
第5図はその動作を説明するためのタイムチヤー
トである。
第5図タイムチヤートに於いて入力クロツクパ
ルスφの時間的な変化t1〜t6に於ける動作を順を
追つて説明する。時間間隔t1では入力クロツクパ
ルスφは“L”であるのでPチヤンネル型
MISFET33は導通、nチヤンネル型MISFET
35は非導通となつてインバータ54の出力は
“H”レベルとなりこのときインバータ50,5
1,52および53の出力はそれぞれ第5図に示
す状態である。t2では入力クロツクパルスφの立
ち上がりでインバータ54の信号がインバータ5
0にシフトされインバータ50の出力は“L”レ
ベルに変化する。t3ではインバータ50の信号が
インバータ51にシフトされインバータ51の出
力は“H”レベルに変化する。この信号はt4、
t5、t6でそれぞれインバータ52,53,54の
出力を変化させる。t6でクロツクパルスφの立ち
上りによりインバータ54の出力のみが直接変化
する。この時点では50の出力=“L”、51の出
力=“H”、52の出力=“L”である。しかしな
がらこの状態は不安定状態であるため、出力54
が“L”であれば、無条件に出力50=“H”、出
力51=“L”、出力52=“H”となる(このと
きの速度的な問題は後述する。)。また、t6の次の
タイミングにおいては、入力クロツクパルスφは
“L”であるので、Pチヤンネル型MISFET33
は導通、nチヤンネル型MISFET35は非導通
となつてインバータ54の出力は“H”レベルと
なる。これにより、50の出力=“H”、51の出
力=“L”、52の出力=“H”となり、nチヤン
ネル型MISFET32は導通しているから53の
出力は“L”になる。従つてこのタイミング状態
はt1と同一の状態である。以上の如く信号の伝達
が行なわれ第5図に示すような1/3分周動作を行
なう。但し図中点線は保持状態を表わす。1/3分
周回路の出力は50〜54のどのインバータの出
力から取り出しても差し支えなく1/6、2/
6、3/6のデユーテイ比をもつ出力を得る事が
出来る。
ルスφの時間的な変化t1〜t6に於ける動作を順を
追つて説明する。時間間隔t1では入力クロツクパ
ルスφは“L”であるのでPチヤンネル型
MISFET33は導通、nチヤンネル型MISFET
35は非導通となつてインバータ54の出力は
“H”レベルとなりこのときインバータ50,5
1,52および53の出力はそれぞれ第5図に示
す状態である。t2では入力クロツクパルスφの立
ち上がりでインバータ54の信号がインバータ5
0にシフトされインバータ50の出力は“L”レ
ベルに変化する。t3ではインバータ50の信号が
インバータ51にシフトされインバータ51の出
力は“H”レベルに変化する。この信号はt4、
t5、t6でそれぞれインバータ52,53,54の
出力を変化させる。t6でクロツクパルスφの立ち
上りによりインバータ54の出力のみが直接変化
する。この時点では50の出力=“L”、51の出
力=“H”、52の出力=“L”である。しかしな
がらこの状態は不安定状態であるため、出力54
が“L”であれば、無条件に出力50=“H”、出
力51=“L”、出力52=“H”となる(このと
きの速度的な問題は後述する。)。また、t6の次の
タイミングにおいては、入力クロツクパルスφは
“L”であるので、Pチヤンネル型MISFET33
は導通、nチヤンネル型MISFET35は非導通
となつてインバータ54の出力は“H”レベルと
なる。これにより、50の出力=“H”、51の出
力=“L”、52の出力=“H”となり、nチヤン
ネル型MISFET32は導通しているから53の
出力は“L”になる。従つてこのタイミング状態
はt1と同一の状態である。以上の如く信号の伝達
が行なわれ第5図に示すような1/3分周動作を行
なう。但し図中点線は保持状態を表わす。1/3分
周回路の出力は50〜54のどのインバータの出
力から取り出しても差し支えなく1/6、2/
6、3/6のデユーテイ比をもつ出力を得る事が
出来る。
次に速度的な点を説明する。MISFETの伝達
遅延時間は自身の出力抵抗R0と自身の出力容量
C0、次段の入力容量Ciで決定され時定数R0(C0
+Ci)が小さい程速度は速く、例えばインバー
タ50の出力立ち上がり時間はインバータ51の
出力立ち上がり時間よりおよそ2倍早い。何とな
れば前者の抵抗はPチヤンネル型MISFET20
1個分に対し、後者は23,24の直列抵抗と
なる。従つて前述の動作説明のうちt6のときの信
号伝達は入力クロツクパルスφの一周期t6−t1の
間にインバータ54−50−51−52と伝達さ
れれば良くこのときの伝達遅延はインバータ54
の出力が“L”のときはロツクに無関係に各イン
バータが働きMISFET1個分の抵抗値で定まるか
ら逆の位相の信号伝達の場合に比べて小さいので
速度的にも従来の1/3分周回路と比較して同等も
しくはそれ以上のものが得られる。
遅延時間は自身の出力抵抗R0と自身の出力容量
C0、次段の入力容量Ciで決定され時定数R0(C0
+Ci)が小さい程速度は速く、例えばインバー
タ50の出力立ち上がり時間はインバータ51の
出力立ち上がり時間よりおよそ2倍早い。何とな
れば前者の抵抗はPチヤンネル型MISFET20
1個分に対し、後者は23,24の直列抵抗と
なる。従つて前述の動作説明のうちt6のときの信
号伝達は入力クロツクパルスφの一周期t6−t1の
間にインバータ54−50−51−52と伝達さ
れれば良くこのときの伝達遅延はインバータ54
の出力が“L”のときはロツクに無関係に各イン
バータが働きMISFET1個分の抵抗値で定まるか
ら逆の位相の信号伝達の場合に比べて小さいので
速度的にも従来の1/3分周回路と比較して同等も
しくはそれ以上のものが得られる。
以上第4図の一実施例について述べたが本発明
の1/3分周回路の構成は直列に接続された同種の
チヤンネル型MISFETを電源側と出力側で入れ
換えても(例えばnチヤンネル型MIS FET21
のゲートにクロツクφを与え、nチヤンネル型
MIS FET22のゲートにインバータ54の出力
を接続する。)動作させることが出来る。
の1/3分周回路の構成は直列に接続された同種の
チヤンネル型MISFETを電源側と出力側で入れ
換えても(例えばnチヤンネル型MIS FET21
のゲートにクロツクφを与え、nチヤンネル型
MIS FET22のゲートにインバータ54の出力
を接続する。)動作させることが出来る。
又、全てのMIS FETの導電型、電源の極性を
入れかえてもよいことはいうまでもない。
入れかえてもよいことはいうまでもない。
以上詳述した如く本発明による1/3分周回路を
用いれば貫通電流が流れず単一のクロツクパルス
で動作し少ない素子数で低消費電力かつ高速の1/
3分周を行なうことが出来その出力は任意のデユ
ーテイ比のパルスを取り出すことが出来る。
用いれば貫通電流が流れず単一のクロツクパルス
で動作し少ない素子数で低消費電力かつ高速の1/
3分周を行なうことが出来その出力は任意のデユ
ーテイ比のパルスを取り出すことが出来る。
第1図は従来の基本的な1/3分周回路の論理回
路接続図、第2図、第3図はともに公知のダイナ
ミツク型シフトレジスタの例を示す回路接続図、
第4図は本発明の一実施例を示す回路接続図、第
5図はその動作を説明するためのタイムチヤート
である。 1,2……遅延型フリツプフロツプ、3……2
入力NAND回路、4,5,8,9,12,14,
16,18,20,23,24,26,28,3
0,33……Pチヤンネル型MISFET、6,
7,10,11,13,15,17,19,2
1,22,25,27,28,31,32,3
4,35……nチヤンネル型MISFET、50,
51,52,53,54……各インバータの出
力、φ,……クロツクパルス、VDD……電源端
子、VSS……基準電位端子。
路接続図、第2図、第3図はともに公知のダイナ
ミツク型シフトレジスタの例を示す回路接続図、
第4図は本発明の一実施例を示す回路接続図、第
5図はその動作を説明するためのタイムチヤート
である。 1,2……遅延型フリツプフロツプ、3……2
入力NAND回路、4,5,8,9,12,14,
16,18,20,23,24,26,28,3
0,33……Pチヤンネル型MISFET、6,
7,10,11,13,15,17,19,2
1,22,25,27,28,31,32,3
4,35……nチヤンネル型MISFET、50,
51,52,53,54……各インバータの出
力、φ,……クロツクパルス、VDD……電源端
子、VSS……基準電位端子。
Claims (1)
- 1 第1の電源端子と第2の電源端子間にP(又
はn)チヤンネル型絶縁ゲート電界効果トランジ
スタ及び直列接続された一対のn(又はP)チヤ
ンネル型絶縁ゲート電界効果トランジスタを直列
接続し、その異種チヤンネル型絶縁ゲート電界効
果トランジスタ同志の接続点を出力端とするとと
もに、前記n(又はP)チヤンネル型絶縁ゲート
電界効果トランジスタのいずれか一方のゲート電
極と前記P(又はn)チヤンネル型絶縁ゲート電
界効果トランジスタのゲート電極の接続点を第1
の入力端とする第1のインバータ、前記電源端子
間に直列接続された一対のP(又はn)チヤンネ
ル型絶縁ゲート電界効果トランジスタ及びn(又
はP)チヤンネル型絶縁ゲート電界効果トランジ
スタを直列接続しその異種チヤンネル型絶縁ゲー
ト電界効果トランジスタ同志の接続点を出力端と
するとともに前記P(又はn)チヤンネル型絶縁
ゲート電界効果トランジスタのいずれか一方のゲ
ート電極と前記n(又はP)チヤンネル型絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタのゲート電極の接続点
を第1の入力端とする第2のインバータ、前記第
1のインバータと同型の第3のインバータ、前記
電源端子間に直列接続された一対のP(又はn)
チヤンネル型絶縁ゲート電界効果トランジスタ及
び直列接続された一対のn(又はP)チヤンネル
型絶縁ゲート電界効果トランジスタを直列接続し
その異種チヤンネル型同志の接続点を出力端とす
るとともに前記異種チヤンネル型絶縁ゲート電界
効果トランジスタのそれぞれ一方のゲート電極同
志の接続点を第1の入力端とする第4のインバー
タおよび前記電源端子間にP(又はn)チヤンネ
ル型絶縁ゲート電界効果トランジスタ及び直列接
続された一対のn(又はP)チヤンネル型絶縁ゲ
ート電界効果トランジスタを直列接続しその異種
チヤンネル型絶縁ゲート電界効果トランジスタ同
志の接続点を出力端とするとともに前記n(又は
P)チヤンネル型絶縁ゲート電界効果トランジス
タのいずれか一方のゲート電極を第1の入力端と
する第5のインバータを具備し、前記各インバー
タの第1の入力端を用いて、これらのインバータ
を順次に縦続接続するとともに第5のインバータ
の出力端を第1のインバータの第1の入力端及び
第4のインバータの他方のn(又はP)チヤンネ
ル型絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲート電
極に接続して帰還し、第1のインバータ、第3の
インバータ及び第5のインバータの他のn(又は
P)チヤンネル型絶縁ゲート電界効果トランジス
タのゲート並びに第2のインバータおよび第4の
インバータの他のP(又はn)チヤンネル型絶縁
ゲート電界効果トランジスタのゲート電極、およ
び第5のインバータのP(又はn)チヤンネル型
絶縁ゲート電界効果トランジスタのゲート電極に
単相のクロツクパルスを印加してなることを特徴
とする1/3分周回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1935479A JPS55112042A (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | 1/3-divider circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1935479A JPS55112042A (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | 1/3-divider circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55112042A JPS55112042A (en) | 1980-08-29 |
| JPS6238891B2 true JPS6238891B2 (ja) | 1987-08-20 |
Family
ID=11997036
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1935479A Granted JPS55112042A (en) | 1979-02-21 | 1979-02-21 | 1/3-divider circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55112042A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102291120B (zh) * | 2011-06-17 | 2013-12-04 | 宁波大学 | 一种三值绝热d触发器及四位三值绝热同步可逆计数器 |
-
1979
- 1979-02-21 JP JP1935479A patent/JPS55112042A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55112042A (en) | 1980-08-29 |
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