JPH01218110A - Ｅｃｌ−ｔｔｌレベル変換回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は集積回路に適したＥＣＬ−ＴＴＬ変換回路に関
する。

［従来の技術］ 従来、この種の技術としては、トランジスタの飽和を防
ぐためにショットキーバリアダイオードを使用し、高速
動作を実現している。

第２図に従来のＥＣＬ−丁ＴＬレベル変換回路　９を示
す。第２図において、１，２．４はショットキーバリア
ダイオード付のトランジスタ、３，５゜９．１１はトラ
ンジスタ、６，７，８，１０．１２はダイオード接続し
たトランジスタ、１３．１４．１５．１６は抵抗をそれ
ぞれ示す。

回路動作を説明すると、ＥＣＬレベルの信号をＩＮ、　
ＩＮから各々逆相で入力し、トランジスタ５゜６．７，
８，９，１０，１１と抵抗１５．１６でレベルシフトし
てＩＮ入力を同相のＥＣＬレベルの信号をトランジスタ
２のベースに入力する。トランジスタ１のベースが高レ
ベル時にはトランジスタ１，４がオン状態となり、ＯＵ
Ｔは低レベルが出力される。

トランジスタ１のベースが低レベル時にはトランジスタ
１，４のＶＢＥが不足してオフ状態となるため、トラン
ジスタ２のベースが正電源と同電位となりＯＵＴは高レ
ベル出力となる。

この回路においてスイッチングのためのトランジスタに
はショットキーバリアダイオードを用いているため、高
速動作が可能となっている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述した従来のＥＣＬ−ＴＴＬレベル変換回路はＬＳＩ
チップ内の出力バッファにおいてショットキーバリアダ
イオード付トランジスタを使用すると、ショットキーバ
リアダイオードは金属−半導体接合のため、製造上、バ
ラツキを抑えることが難しいため、ショットキーバリア
ダイオードのＶＦが小さい方へばらつくと、ＴＴＬ出力
の低レベルが高くなり、ＴＴＬの規格を外れたり、また
、大きい方へばらつくと、トランジスタが飽和しスイッ
チング動作が著しく遅れ、出力のｄｕｔｙが劣化してし
まうという欠点があった。

本発明の目的は上記課題を解決したＥＣＬ−ＴＴＬレベ
ル変換回路を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するため、本発明のＥＣＬ−ＴＴＬレベ
ル変換回路においては、ベースを信号源に接続し、コレ
クタを第１の抵抗を通して正電源に接続し、エミッタと
接地の間に第２．第３の抵抗を直列に接続した第１のシ
ョットキーバリアダイオード付トランジスタと、 ベースを上記第１のショットキーバリアダイオード付ト
ランジスタのコレクタに接続し、コレクタを第４の抵抗
に接続した第２のショットキーバリアダイオード付トラ
ンジスタと、 ベースを上記第２のショットキーバリアダイオード付ト
ランジスタのエミッタに接続し、コレクタを上記第２の
ショットキーバリアダイオード付トランジスタのコレク
タに接続し、エミッタを出力端子に接続した第３のトラ
ンジスタと、ベースを上記第２の抵抗と第３の抵抗の接
続点に接続し、コレクタを上記出力端子に接続し、エミ
ッタを接地した第４のショットキーバリアダイオード付
トランジスタとを有するものである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図により説明する。

第１図において、本発明のＥ　ＣＬ　−Ｔ　Ｌ　Ｌレベ
ル変換回路は、ベースを信号源に接続し、コレクタを第
１の抵抗１２を通して正電源Ｖ。Ｃに接続し、エミッタ
を接地の間に第２．第３の抵抗１３．１４を直列に接続
した第１のショットキーバリアダイオード付トランジス
タ１と、ベースを上記第１のショットキーバリアダイオ
ード付トランジスタ１のコレクタに接続し、コレクタを
第４の抵抗１５に接続した第２のショットキーバリアダ
イオード付トランジスタ２と、ベースを上記第２のショ
ットキーバリアダイオード付トランジスタ２のエミッタ
に接続し、コレクタを上記第２のショットキーバリアダ
イオード付トランジスタ２のコレクタに接続し、エミッ
タを出力端子０１ＪＴに接続した第３のトランジスタ３
と、ベースを上記第２の抵抗１３と第３の抵抗１４の接
続点に接続し、コレクタを上記出力端子ＯＵＴに接続し
、エミッタを接地した第４のショットキーバリアダイオ
ード付トランジスタ４を有している。

５．９．１１はトランジスタ、６，７，８．１０はダイ
オード接続したトランジスタ、１５．１６．１７は抵抗
をそれぞれ示す。

本発明においては、ＴＴＬ出力の低レベルに関係するト
ランジスタ１，４のショットキーバリアダイオードのＶ
Ｆがばらついても抵抗１３．１４を挿入することにより
、トランジスタの飽和の防止、もしくは、飽和領域に達
しても、その影響を最小限にくい止め、早急に飽和領域
から扱は出し、スイッチング動作の高速化を図っている
。

図において、入力端子ＩＮ、　ＩＮにＥＣＬレベルの入
力信号をそれぞれ逆相で入力する。トランジスタ５，６
．７．８及び抵抗１６と、トランジスタ９゜１０、１１
及び抵抗１７で入力信号をレベルシフトし、トランジス
タ１のベースにＩＮと同相でＥＣＬレベルの信号が入力
される。

トランジスタ１のベースが低レベル時にはトランジスタ
５，６，７，８、抵抗１６、及びトランジスタ１１で構
成される電流ミラー回路による電流にて、トランジスタ
１のベース電位が決定されるが、トランジスタ１のベー
スが高レベル時には、トラ　どンジスタ１及び４と抵抗
１３の電圧降下分の和でトランジスタ１のベース電位が
決定される。

ここで、もし抵抗１３が無いと、トランジスタ１のベー
ス電位が高レベル時にはトランジスタ１及び４のＶＢＥ
の和となる。しかし、上記電流ミラー回路による電流の
みにて決定されるトランジスタ１のベース電位と、トラ
ンジスタ１及び４のＶＢＥの和で決定されるトランジス
タ１のベース電位の差が大きいと、この電位差分だけト
ランジスタ１のベースに過剰な電流が流れ、またトラン
ジスタ４のベースにも同様に過剰な電流が流れ、飽和領
域に達しやすくなる。ここでショットキーバリアダイオ
ードのｖＦが大となる方向へばらついたら、完全にトラ
ンジスタ１，４は飽和領域に達してしまう。

そこで、抵抗１３を挿入することにより、上記電位差を
減少させることによりトランジスタ１のベースに過剰な
電流を流さず、トランジスタ４のベースにも過剰な電流
を流さないことによりショットキーバリアダイオードの
ＶＦのバラツキがあってもトランジスタが飽和領域には
達しにくくなる。また、トランジスタ４のベースに抵抗
１４を接続することにより、トランジスタ１のベースが
低レベル、すなわら、ＴＴＬ出力が高レベルになった時
でも抵抗１４には常に電流が流れているため、ＴＴＬ出
力が低レベルから高レベルへ変化した時、トランジスタ
４のベースの少数キャリア蓄積電荷を早急に放出するこ
とが出来、高速動作が実現できる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば１．ＬＳＩの製造上
抑えることが難しいショットキーバリアダイオードのバ
ラツキがあった場合にもトランジスタの飽和の防止もし
くは、飽和領域に達してしまった場合にも、その影響を
最小限にし、早急に飽和領域から扱は出すことを可能と
し、安定なスイッチング特性をもつことができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は従来
例を示す構成図である。 １．２．４・・・ショットキーバリアダイオード付トラ
ンジスタ ３．５，９．１１・・・トランジスタ ６．７，８．１０・・・ダイオード接続したトランジス
タ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ベースを信号源に接続し、コレクタを第１の抵抗を
   通して正電源に接続し、エミッタと接地の間に第２、第
   ３の抵抗を直列に接続した第１のショットキーバリアダ
   イオード付トランジスタと、ベースを上記第１のショッ
   トキーバリアダイオード付トランジスタのコレクタに接
   続し、コレクタを第４の抵抗に接続した第２のショット
   キーバリアダイオード付トランジスタと、 ベースを上記第２のショットキーバリアダイオード付ト
   ランジスタのエミッタに接続し、コレクタを上記第２の
   ショットキーバリアダイオード付トランジスタのコレク
   タに接続し、エミッタを出力端子に接続した第３のトラ
   ンジスタと、ベースを上記第２の抵抗と第３の抵抗の接
   続点に接続し、コレクタを上記出力端子に接続し、エミ
   ッタを接地した第４のショットキーバリアダイオード付
   トランジスタとを有することを特徴とするＥＣＬ−ＴＴ
   Ｌレベル変換回路。