JPH0241024A - 信号変換装置 - Google Patents

信号変換装置

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JPH0241024A
JPH0241024A JP63190556A JP19055688A JPH0241024A JP H0241024 A JPH0241024 A JP H0241024A JP 63190556 A JP63190556 A JP 63190556A JP 19055688 A JP19055688 A JP 19055688A JP H0241024 A JPH0241024 A JP H0241024A
Authority
JP
Japan
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transistor
signal
output
circuit
resistor
Prior art date
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Application number
JP63190556A
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English (en)
Inventor
Hajime Miura
肇 三浦
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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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】 (概要) 信号変換装置に係り、特に差動入力段と、この差動入力
段にトーテムポール形式で接続される2つの出力トラン
ジスタとを有しエミッタ・カップリング・ロジック(E
CL)の出力信号をトランジスタ・トランジスタ・ロジ
ック(TTL)の信号に変換する信号変換装置に関し、 消費電力を増加させることなく、信号変換の速度を増大
させることができるようにすることを目的とし、 信号入力側トランジスタと基準電源入力側トランジスタ
とで形成される差動入力段と、この差動入力段にトーテ
ムポール形式で接続される2つのトランジスタとを有し
エミッタ・カップリング・ロジック(ECL)の出力信
号をトランジスタ・トランジスタ・ロジック(TTL)
の信号に変換する信号変換装置において、出力信号がロ
ーレベルからハイレベルになるとき動作してオン状態と
なるダーリントンオフバッファ回路と、上記差動入力段
の信号入力側トランジスタおよび基準電源入力側トラン
ジスタのコレクタをクランプする回路と、このクランプ
回路にバイアス電圧を印加するバイアス回路とからなる
ように構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、信号変換装置に係り、特に差動入力段と、こ
の差動入力段にトーテムポール形式で接続される2つの
出力トランジスタとを有しエミッタ・カップリング・ロ
ジック(ECL)の出力信号をトランジスタ・トランジ
スタ・ロジック(TTL)の信号に変換する信号変換装
置に関する。 電子計算機等にあって、論理回路の構成
は入力にマルチエミッタトランジスタのエミッタを用い
て論理を構成し、コレクタ出力を増幅回路のベースに接
続したトランジスタ・トランジスタ・ロジック(TTL
)を採用する場合が多い。
また、近年スーパコンピュータや超大型計算機等におい
て高速性を要求される分野においては、エミッタ結合の
トランジスタで論理を構成した高速作動可能なエミッタ
・カップリング・ロジック(ECL)を採用することが
ある。
ところで、このようなTTLで作動する装置と、ECL
で作動する装置のとを結合してECLで作動する装置の
信号をTTLで作動する装置に伝送するような場合があ
る。このような場合にはECLで使用している装置の信
号と、TTLを使用している装置の信号とではその電圧
レベル等の仕様が異なる(例えばECLでは−1,8v
〜−0,8V 、 TTLテはOv〜3v)。コノタメ
、コレラの装置の間に信号変換装置を挿入してECLの
信号をTTLの信号に変換する必要がある。
〔従来の技術〕
従来上述したような信号変換装置として第3図に示すも
のがある。同図においてISOは負電源(VEE)に接
続した電流源Ql、Q2はECL回路の出力を受ける差
動段を構成する第1及び第2のトランジスタで、第1の
トランジスタQ1のベースに基準電圧(VREF)が、
また第2のトランジスタQ2のベースには入力信号が入
力される。また同図において、R1,R2は上記の第1
及び第2のトランジスタのコレクタを夫々正電源(VC
C)に接続する第1及び第2の抵抗器、更に、Q3.Q
4はこの正電源からの第3の抵抗R3を介してトーテム
ポール型に接続して接地(GND)L/た第3及び第4
のトランジスタで、第3のトラジスタQ3のベースは上
記第1の抵抗器R1のトランジスタ側に、また、第4の
トランジスタQ4のベースは上記第2の抵抗器R2のト
ランジスタ側に接続し、第3のトランジスタQ3と第4
のトランジスタQ4の接続個所を出力端子としている。
そして、R4は第4のトランジスタQ4のベースを接地
している第4の抵抗器である。
そしてこの信号変換装置によれば、入力端子にECLの
ロウレベル信号が入力した時には、基準電圧との関係で
第1のトランジスタQ1に電流が流れ第1の抵抗器R1
の電圧が下がり、第3のトランジスタQ3がオフ状態と
なる。このとき第2のトランジスタQ2には電流は流れ
ないから、第4のトランジスタQ4のベースは第2の抵
抗器R2および第4の抵抗器R4によりバイアスされ、
トランジスタQ4はオン状態となり出力端子にはTTL
のロウレベルの信号が出力される。
また、入力端子にECLのハイレベルの信号が入力した
時には、基準電圧との関係で第2のトランジスタQ2に
電流が流れ、第2の抵抗器R2の電圧が下がり、第4の
トランジスタQ4がオフ状態となる。このとき第1のト
ランジスタQ1には電流は流れないから第1の抵抗器R
1の電圧は上り、第3のトランジスタQ3はオン状態と
なり出力端子にはTTLのハイレベルの信号が出力され
る。
このような信号変換装置により、ECLの信号をTTL
の信号に変換することができる。
(発明が解決しようとする課題) ところで、上述した従来の信号変換装置にあっては、信
号の変換速度を高速とするのには限界があるという問題
がある。
第4のトランジスタQ4がオン状態のとき、第4のトラ
ンジスタQ4は完全飽和状態となっているため飽和状態
からの回復時間が必要であるため第4のトランジスタQ
4のターンオフ時間が長くなってしまうためである。
また、このとき第3のトランジスタQ3をオフ状態にす
るために第3のトランジスタQ3のベース電位を第4の
トランジスタQ4のコレクタエミッタ間の飽和電圧以下
にする必要があるが、ここで第3のトランジスタQ3の
ベース電位は第1の抵抗によってプルアップされている
から、高速化を図るためには第1の抵抗R1の値を小さ
なものとすればよいが、上記のように第3のトランジス
タQ3をオフ状態に保持するためには、この抵抗R1に
流す電流を大きなものにして、抵抗R1による電圧降下
を保障しなければならず、消費電力の増加を招くものと
なる。
そこで本発明は、消費電力を増加させることなく、信号
変換の速度を増大させることができる信号変換装置を提
供することを目的とする。
(課題を解決するための手段) 本発明にあって、上記の課題を解決するための手段は、
第1図に示すように、基準電源入力側トランジスタQ1
と信号入力側トランジスタQ2とで形成した差動入力段
1と、この差動入力段1にトーテムポール形式で接続さ
れる2つのトランジスタQ3.Q4とで形成される出力
段2とを有しエミッタ・カップリング・ロジック(EC
L)の出力信号をトランジスタ・トランジスタ・ロジッ
ク(TTL)の信号に変換する信号変換装置において、
出力信号がローレベルからハイレベルになるとき動作し
てオン状態となるダーリントンオフバッファ回路3と、
上記差動入力段1の基準電源入力側トランジスタQ1と
信号入力側トランジスタQ2のコレクタをクランプする
第1のクランプ回路4と、この第1のクランプ回路4に
バイアス電圧を印加するバイアス回路5と、前記トーテ
ムポール形式で接続される2つのトランジスタの内、出
力信号がハイレベルからローレベルに変化するとき動作
するトランジスタQ4のベースコレクタ間をクランプす
る第2のクランプ回路6とから構成したことである。
〔作用〕
本発明によれば、ダーリントンオフバッファ回路3は出
力信号がローレベルからハイレベルになるとき動作して
オン状態となる出力端子に接続された容量性の負荷を急
速に充電するため出力信号の立ち上り特性を向上させる
。また、第1のクランプ回路4は、差動入力段1の基準
電源入力側トランジスタQ1と信号入力側トランジスタ
Q2のコレクタをクランプするから抵抗R1の値を小さ
くしても抵抗R1に流す電流を増加させることがないか
ら消費電力を増加させえることなく、高速に作動させる
ことができる。また第2のクランプ回路6はトーテムポ
ール形式で接続されるトランジスタの内の一方のトラン
ジスタQ4のベース電流をコレクタ側にバイパスするこ
とによりトランジスタQ4のベース電流を低減させる結
果トランジスタQ4の蓄積時間は短くなり、このトラン
ジスタQ4のターンオフ時間を短くする。
〔実施例〕
以下本発明に係る信号変換装置の実施例を図面に基づい
て説明する。
第2図は本発明に係る信号変換装置の実施例を示すもの
である。同図においてISOは負電源(VEE)に接続
した電流源、Ql、Q2はこの電流源をECL回路の出
力を受ける差動段を構成する第1及び第2のトランジス
タで、第1のトランジスタQ1のベースに基準電圧(V
REF)が入力され、基準電源入力側トランジスタとさ
れ、また、第2のトランジスタQ2のベースには入力信
号が入力され信号入力側トランジスタとされる。
そして、この差動入力設工にはクランプ回路が設けられ
ている。このクランプ回路は3つのトランジスタQ5.
Q6.QIOと2つの抵抗R4゜R6とから構成され、
バイアス回路によりバイアス電圧が与えられている。こ
こでバイアス回路は、ベースコレクタ結合されダイオー
ドとして作動する3つのトランジスタQ7.Q8.Q9
と、1つの抵抗R5とから構成されている。なお、トラ
ンジスタQ7〜Q9がダイオードとして作動する場合の
順方向電圧VDFは、トランジスタのペースエミッタ間
順方向電圧VBEに等しい。
クランプ回路は3つの抵抗R1,R2,R7に適当な値
を選ぶと、トランジスタQ5がオン状態のとき、ソノエ
ミッタ電位は、VD F (Qs ) 十VD F (
Qa ) +VDF (Q7)−VBE (Q6)−V
DF (Qs) =VBEとナル。また、トランジスタ
QIOがオン状態の時VDF (Q9)−VBE(QI
O)=(IV トナル。
また、同図において、R1,R2は上記の第1及び第2
のトランジスQl、Q2のコレクタを夫々正電源(VC
C)に接続する第1及び第2の抵抗器、更に、Q3.Q
4はこの正電源からの第3の抵抗R3を介してトーテム
ポール型に接続して接地(GND)L/た第3及び第4
のトランジスタで、第3のトラジスタQ3のベースは上
記第1の抵抗器R1のトランジスタ側にダーリントンオ
フバッファ回路を介して接続されまた、また、第4のト
ランジスタQ4のベースは上記第2の抵抗器R2のトラ
ンジスタ側にアクティブプルダウン回路を介して接続さ
れている。上記のダーリントンオフバッファ回路は1つ
のトランジスタQllと1つの抵抗R8及び逆バイアス
防止トランジスタQ12により構成されている。
また、上記のアクティブプルダウン回路は1つのトラン
ジスタQ14と2つの抵抗R9,RIOで形成されてい
る。そして上記のダーリントンオフバッファ回路は出力
信号がローレベルからハイレベルに変化するとき作動し
てオン状態となり、出力端子に接続された素子の容量性
の負荷を、第3の抵抗R3を介して急速に充電し出力信
号の立ち上りを良好にする。また、アクティブプルダウ
ン回路は出力トランジスタQ4のベース電位の立ち上り
を高速化してターンオン時間を短縮するものである。
更に本実施例においては出力トランジスタQ4のコレク
タと上述した第2の抵抗R2との間にクランプトランジ
スタQ13を設けるようにしている。このクランプトラ
ンジスタQ13は、ペースコレクタ結合をしておりダイ
オードとして作動するものである。このクランプトラン
ジスタQ13は出力トランジスタQ4がオン状態となっ
たときにトランジスタQ4の過剰ベース電流をコレクタ
側にバイパスして、出力トランジスタQ4を極めて浅い
飽和状態にまで過剰蓄積キャリアをなくして蓄積時間を
極めて短くし、高速化を図るものである。また、このク
ランプトランジスタQ13は出力トランジスタQ4のベ
ース電流をオーバードライブし、出力トランジスタQ4
のターンオン時間を短縮する。即ち出力トランジスタQ
4がオフ状態であるとき、ダーリントンオフバッファ回
路はオフ状態でありトランジスタQllは深く逆バイア
スがかかっている。そして出力トランジスタQ4がオン
状態となり、ダーリントンオフバッファ回路がオフ状態
に移行する場合、出力トランジスタQ4のベース電位の
立ち上りに比較して出力電圧の立ち下がりは十分に遅く
、このためクランプトランジスタQ13は逆バイアス状
態を維持する。従って、第2の抵抗R2と第7の抵抗R
7とを通じて、出力トランジスタQ4はオーバードライ
ブされ、ターンオン時間を短縮する。そして出力電圧が
所定のレベルまで低下するとクランプトランジスタQ1
3は導通してクランプ動作に移行する。
更に、上述した逆バイアス防止トランジスタQ12は、
トランジスタQllがオン状態からオフ状態に移行する
ときのベースエミッタ間の逆バイアスを防止刷ると共に
、トランジスタQ3のベースに逆バイアス電圧をかけ、
トランジスタQ3のベース蓄積キャリアをトランジスタ
Q12のベース側および抵抗R8側へ流し出しターンオ
フ時間を短くする。これは抵抗R1の電圧降下によりト
ランジスタQ3のベース電位の立ち下がりが遅いため、
トランジスタQ12によりトランジスタQllのベース
エミッタ間が深く逆バイアスされるのを防止するもので
ある。また、トランジスタQ5はトランジスタQllの
ベース電位をクランプするためにあるが、電流はトラン
ジスタQ5及びトランジスタQ6を通じてトランジスタ
Q1に流れるため、抵抗R1に流す電流を減少すること
ができ、これとトランジスタQ5のクランプにより抵抗
R1の抵抗値を小さくし、トランジスタQllのベース
の立ち上りを高速にすることができる。
従って、本実施例によれば、前述した回路を設けるよう
にしたから、信号変換装置の信号変換の速度を高速にす
ることができる。尚上記の実施例においては信号変換装
置にクランプ回路、バイアス部、ダーリントンオフバッ
ファ回路の化アクティブプルダウン回路、クランプトラ
ンジスタ等の手段を設けるようにしたが、これらの手段
は必ずしも設ける必要はなく、クランプ回路とバイアス
部とダーリントンオフバッファ回路とを設けるだけでも
信号変換の速度は向上する。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば信号変換装置にク
ランプ回路、バイアス部、ダーリントンオフバッファ回
路を設けるようにしたので、出力トランジスタのターン
オン及びターンオフの時間を短縮することができ、EC
L−TTL間の信号の変換の速度を高速に刷ることがで
きるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図、第2図本発明に係る信号変換
装置の実施例を示す回路図、第3図は従来の信号変換装
置を示す回路図である。 1・・・差動入力段 2・・・出力段 3・・・ダーリントンオフバッファ回路4・・・クラン
プ回路 5・・・バイアス回路 木発明/I&、理の 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 信号入力側トランジスタと基準電源入力側トランジスタ
    とで形成される差動入力段と、この差動入力段にトーテ
    ムポール形式で接続される2つのトランジスタとを有し
    エミッタ・カップリング・ロジック(ECL)の出力信
    号をトランジスタ・トランジスタ・ロジック(TTL)
    の信号に変換する信号変換装置において、 出力信号がローレベルからハイレベルになるとき動作し
    てオン状態となるダーリントンオフバッファ回路(3)
    と、 上記差動入力段の信号入力側トランジスタおよび基準電
    源入力側トランジスタのコレクタをクランプする第1の
    クランプ回路(4)と、 この第1のクランプ回路(4)にバイアス電圧を印加す
    るバイアス回路(5)と前記トーテムポール形式で接続
    される2つのトランジスタの内、出力信号がハイレベル
    からローレベルに変化するとき動作するトランジスタの
    ベースコレクタ間をクランプする第2のクランプ回路(
    6)とを有することを特徴とする信号変換装置。
JP63190556A 1988-08-01 1988-08-01 信号変換装置 Pending JPH0241024A (ja)

Priority Applications (1)

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JP63190556A JPH0241024A (ja) 1988-08-01 1988-08-01 信号変換装置

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JP63190556A JPH0241024A (ja) 1988-08-01 1988-08-01 信号変換装置

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JPH0241024A true JPH0241024A (ja) 1990-02-09

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ID=16260038

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JP63190556A Pending JPH0241024A (ja) 1988-08-01 1988-08-01 信号変換装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04282915A (ja) * 1991-03-12 1992-10-08 Nec Corp レベル変換回路

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04282915A (ja) * 1991-03-12 1992-10-08 Nec Corp レベル変換回路

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