发明名称 具有短路电流预防电路的多临界CMOS系统MULTI-THRESHOLD CMOS SYSTEM HAVING SHORT-CIRCUIT CURRENT PREVENTION CIRCUIT
摘要 所揭露之内容系多临界互补金属氧化物半导体(MTCMOS)电路系统。此MTCMOS电路系统包括单一控制电晶体,此控制晶体用来使MTCMOS电路转换于休眠与工作模式之间。此MTCMOS电路更包括受一MTCMOS控制电路控制的短路电流阻止电路。此短路电流阻止电路接收此MTCMOS电路的输出信号,并根据此MTCMOS控制电路一控制信号的逻辑态有选择地向闭锁电路传送此输出信号。
申请公布号 TWI259561 申请公布日期 2006.08.01
申请号 TW094129932 申请日期 2005.08.31
申请人 三星电子股份有限公司 发明人 元孝植
分类号 H01L23/00 主分类号 H01L23/00
代理机构 代理人 詹铭文 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1;萧锡清 台北市中正区罗斯福路2段100号7楼之1
主权项 1.一种多临界互补金属氧化物半导体(MTCMOS)电路系 统,此系统包括: 一种包含一输出端的MTCMOS电路,其用来响应MTCMOS控 制电路产生的控制信号而转换于工作模式与休眠 模式之间,其中此MTCMOS电路包括: 一逻辑电路,其包括多个特征为单一临界电压的场 效应电晶体,更包括多个端点,其中该些端点之一 存在虚拟电源电压;以及 一控制电晶体,其连接于地与具有虚拟电源电压的 端点之间, 其中,此控制电晶体临界电压高于此场效应电晶体 临界电压。 2.如申请专利范围第1项所述之多临界互补金属氧 化物半导体(MTCMOS)电路系统,更包括: 短路电流阻止电路,其连接于此MTCMOS电路输出端与 一外部电路输入端之间。 3.如申请专利范围第2项所述之多临界互补金属氧 化物半导体(MTCMOS)电路系统,其中由此MTCMOS控制电 路产生的控制信号包括: 第一控制信号,其按照此工作模式或此休眠模式开 关此控制电晶体;以及 第二控制信号,其控制此短路电流阻止电路。 4.如申请专利范围第3项所述之多临界互补金属氧 化物半导体(MTCMOS)电路系统,其中此短路电流阻止 电路包括: 传送控制单元,其接收此第二控制信号与此MTCMOS电 路输出端的信号;以及 闭锁单元,其连接于此传送控制单元输出与此外部 电路之间。 5.如申请专利范围第4项所述之多临界互补金属氧 化物半导体(MTCMOS)电路系统,更包括: 电源,其连接于该些端点之一; 其中此传送控制单元包括: 输出传送单元,其将此MTCMOS电路产生的资料传送给 此闭锁单元; 第一电晶体,其源极连接于电源,其汲极连接于输 出传送单元第一节点,其闸极接收第二控制信号; 以及 第二电晶体,其源极连接于地,其汲极连接于输出 传送单元第二节点,其闸极接收由此第二控制信号 导出的信号。 6.如申请专利范围第5项所述之多临界互补金属氧 化物半导体(MTCMOS)电路系统,其中此传送控制单元 关闭第一与第二电晶体以使此输出传送单元脱离 电源与地。 7.如申请专利范围第2项所述之多临界互补金属氧 化物半导体(MTCMOS)电路系统,其中此MTCMOS控制电路 响应预定激发信号使此MTCMOS电路转换到工作模式 以及回应预定停止信号使此MTCMOS电路转换到休眠 模式。 8.如申请专利范围第7项所述之多临界互补金属氧 化物半导体(MTCMOS)电路系统,其中由此MTCMOS控制电 路产生的控制信号包括: 第一控制信号,其根据工作模式或休眠模式开关此 控制电晶体;以及 第二控制信号,其控制短路电流阻止电路。 9.如申请专利范围第2项所述之多临界互补金属氧 化物半导体(MTCMOS)电路系统,此外部电路仍保持工 作状态,即使此MTCMOS电路进入休眠模式。 10.一种控制多临界互补金属氧化物半导体(MTCMOS) 电路的方法,此MTCMOS电路包括连接于电源的逻辑电 路、连接于此逻辑电路与地之间的控制电晶体、 以及分别由第一与第二电晶体连接于电源与地之 间的短路电流阻止电路,此方法包括: 使用第一控制信号开关此控制电晶体;以及 使用第二控制信号开关此第一与第二电晶体。 11.如申请专利范围第10项所述之控制多临界互补 金属氧化物半导体电路的方法,其中使用此第一控 制信号开关此控制电晶体包括: 响应从第一逻辑态过渡到第二逻辑态的预定激发 信号,使此第一控制信号从第一逻辑态变换到第二 逻辑态;以及 响应从第一逻辑态过渡到第二逻辑态的停止信号, 跟随预定延迟在此第二控制信号从第一逻辑态变 换到第二逻辑态后,使此第一控制信号从第二逻辑 态变换到第一逻辑态。 12.如申请专利范围第11项所述之控制多临界互补 金属氧化物半导体电路的方法,其中此预定激发信 号与此停止信号系由MTCMOS控制电路产生。 13.如申请专利范围第11项所述之控制多临界互补 金属氧化物半导体电路的方法,其中将第一控制信 号从第一逻辑态变换到第二逻辑态使此逻辑电路 接地;以及将第一控制信号从第二逻辑态变换到第 一逻辑态使此逻辑电路脱离地。 14.如申请专利范围第10项所述之控制多临界互补 金属氧化物半导体电路的方法,其中使用第二控制 信号开关第一与第二电晶体包括: 响应预定激发信号,跟随某一预定延迟在此第一控 制信号从第一逻辑态变换到第二逻辑态后,使此第 二控制信号从第二逻辑态变换到第一逻辑态;以及 响应停止信号,把此第二控制信号从第一逻辑态变 换到第二逻辑态。 15.如申请专利范围第14项所述之控制多临界互补 金属氧化物半导体电路的方法,其中此预定激发信 号与此停止信号系由MTCMOS电路产生。 16.如申请专利范围第14项所述之控制多临界互补 金属氧化物半导体电路的方法,其中将第二控制信 号从第一逻辑态变换到第二逻辑态使短路电流阻 止电路脱离电源与地;以及 将第二控制信号从第二逻辑态变换到第一逻辑态 使此短路电流阻止电路连接于电源与地。 17.如申请专利范围第11项所述之控制多临界互补 金属氧化物半导体电路的方法,其中此控制电晶体 与第一与第二电晶体开启使此MTCMOS电路处于工作 模式;以及 此控制电晶体与第一与第二电晶体关开使此MTCMOS 电路处于休眠模式。 18.一种运行多临界互补金属氧化物半导体(MTCMOS) 电路的方法,此MTCMOS电路包括连接于电源的逻辑电 路、连接于此逻辑电路与地之间的控制电晶体、 以及分别由第一与第二电晶体连接于电源与地之 间的短路电流阻止电路,此方法包括: 向供给第一控制信号与第二控制信号的MTCMOS控制 电路提供预定激发信号与停止信号; 响应从第一逻辑态过渡到第二逻辑态的预定激发 信号,使此第一控制信号从第一逻辑态变换到第二 逻辑态; 跟随第一预定延迟在此第一控制信号从第一逻辑 态变换到第二逻辑态后,使此第二控制信号从第二 逻辑态变换到第一逻辑态; 通过短路电流阻止电路中的传送控制单元向外部 电路传送此逻辑单元的输出信号;以及 利用短路电流阻止电路所含闭锁单元开锁此逻辑 单元的输出信号。 19.如申请专利范围第18项所述之运行多临界互补 金属氧化物半导体(MTCMOS)电路的方法,更包括: 响应此停止信号从第一逻辑态变换到第二逻辑态, 使第二控制信号从第一逻辑态变换到第二逻辑态; 跟随第二预定延迟在此第二控制信号从第一逻辑 态变换到第二逻辑态后,使此第一控制信号从第二 逻辑态变换到第一逻辑态; 使用此第二控制信号关闭此短路电流阻止电路中 的第一与第二电晶体从而切断此逻辑单元输出信 号与外部电路的连接,因此分别切断此短路电流阻 止电路与电源与地的连接;以及 使用此第一控制信号关闭此控制电晶体,从而切断 此逻辑电路与地的连接。 20.如申请专利范围第19项所述之运行多临界互补 金属氧化物半导体(MTCMOS)电路的方法,其中此预定 激发信号从第一逻辑态到第二逻辑态的变换使此 MTCMOS电路呈工作模式;以及 此停止信号从第一逻辑态到第二逻辑态的变换使 此MTCMOS电路呈休眠模式。 图式简单说明: 图1绘示为传统MTCMOS电路之电路图。 图2绘示为本发明实施例包含短路电流保护电路的 MTCMOS电路系统结构图。 图3绘示为MTCMOS电路传送控制单元之电路图。 图4绘示为图2所示MTCMOS电路输入与输出信号之波 形时间图。
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