JPH029733B2 - - Google Patents

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JPH029733B2
JPH029733B2 JP56107023A JP10702381A JPH029733B2 JP H029733 B2 JPH029733 B2 JP H029733B2 JP 56107023 A JP56107023 A JP 56107023A JP 10702381 A JP10702381 A JP 10702381A JP H029733 B2 JPH029733 B2 JP H029733B2
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JP
Japan
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transistor
stage
circuit
emitter
output
Prior art date
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JP56107023A
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JPS589357A (ja
Inventor
Mitsuru Kudo
Himio Nakagawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPS589357A publication Critical patent/JPS589357A/ja
Publication of JPH029733B2 publication Critical patent/JPH029733B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/082Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using bipolar transistors
    • H03K19/091Integrated injection logic or merged transistor logic

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はI2Lを使つたデイジタル回路とリニア
回路が共存する集積回路に関し、特にデイジタル
回路とリニア回路との間に設けられるインターフ
エイス回路を改良した集積回路に関するものであ
る。
従来の集積回路におけるインターフエイス回路
の一例を第1図に示す。
図において、1はI2L(Integrated Injection
Logic)部コレクタ出力端、G1はI2L1コレクタ
ゲート、2は定電流源、3はインターフエイス部
出力端、Q1,Q2はNPN形トランジスタ、R1,
R2,R3はそれぞれ抵抗値R1,R2,R3を有す
る抵抗、V1は電圧V1を出力する定電圧源であ
る。ここに定電流源2を流れる電流I1はゲートG1
出力がロー(Low)の時、全てゲートG1のコ
レクタに流れるように、またゲートG1出力がハ
イ(High)の時、トランジスタQ1を充分にオ
ンできる値に設定されている。なお、従来回路で
はI2Lの積層化は行なわれていず、単層のみであ
る。
次に、上記の回路の動作を説明する。通常I2L
部の信号は下記のようにリニア部に伝搬される。
I2L部の出力であるゲートG1の出力がハイの時、
定電流源2からの電流がトランジスタQ1のベー
スに供給され、トランジスタQ1がオンする。こ
れによつて出力端3の電圧はV1・R2/R1+R2−VBEとな る。一方、ゲートG1の出力がローの時は、トラ
ンジスタQ1のオン時にトランジスタQ1のベー
スに充電された電荷と定電流源からの電流がゲー
トG1のコレクタに吸い出される。このため、ト
ランジスタQ1はオフし、インターフエイス部出
力端3の電圧は(R2+R3)・V1/R1+R2+R3−VBEとな
る。し たがつて、ゲートG1出力の信号がインターフエ
イス部出力端3から振幅
V1・R1R3/(R1+R2)(R1+R2+R3)でゲートG1の逆
極性 の信号として出力され、I2L部からリニア部に伝
搬される。これは、I2L1ゲートを構成するPNP
トランジスタとNPNトランジスタのうち、NPN
トランジスタのコレクタエミツタ間電圧が0.1V
程度になるまでI2Lはほぼ定電流源として動作し、
トランジスタQ1のベース・エミツタ間電圧が
0.1Vになるまでベース蓄積電荷を一定電流で急
速に吸込み放電させ、トランジスタQ1を高速で
カツトオフするためである。
ところが、I2L出力端1がn(nは2以上の整
数)段に積層化されたI2L群のk(kはk≦nなる
整数)段目の出力端である場合、I2L出力端1の
ハイレベルはkVBE、ローレベルは(k−1)VBE
となる。このため、I2L出力端電圧はトランジス
タQ1のエミツタ電圧に対して常に順方向電圧と
なり、トランジスタQ1のベースに電流が供給さ
れてトランジスタQ1は常にオンになる。したが
つて、インターフエイス部出力端3の電圧は常に
一定となり、I2L部の信号はリニア部に伝搬され
なくなる。
以上のように、従来のインターフエイス回路
は、積層化されたI2L回路には適用できないとい
う欠点があつた。
本発明の目的は、n段に積層されたI2Lのk段
目のコレクタ出力を所望の出力振幅とバイアスを
もつ信号に変換してリニア素子に伝搬することが
できるインターフエイス回路を有する集積回路を
提供することである。
本発明は、n段に積層されたI2Lのk段目のコ
レクタ出力を、エミツタとコレクタ間に抵抗を接
続したNPN形トランジスタのベースに入力し、
そのエミツタ側をk段目のI2LのGNDに接続し、
エミツタ側とk段目のI2LのGNDとを同電位とし
た点に特徴がある。
以下に、本発明を実施例によつて説明する。第
2図はI2Lが2段に積層化された場合の本発明の
一実施例を示す。図において、1は2層化された
I2Lの2段目のI2L部出力端、2は定電流源、Q
3,Q4はNPN形トランジスタ、Q5はPNP形
トランジスタ、R5〜R8はそれぞれ抵抗値R5
〜R8を有する抵抗、V2,V3はそれぞれ電圧
V2,V3を出力する定電圧源、3はインターフエ
イス部出力端、4はI2Lの1段目のI2L出力端であ
る。トランジスタQ3のエミツタは、2段目のI2L
のGND(=1段目のインジエクタ)に接続されて
いる。定電流源2を流れる電流I1はトランジスタ
Q3を充分にオンすることができ、また、ゲート
G3のコレクタに充分に引込まれ、トランジスタ
Q3をオフできるような値に設定されている。
ゲートG3入力、即ちゲートG3を構成する
NPNトランジスタQ6のベース入力がロー(=
2段目I2LのGND)の時、ゲートG3のNPNト
ランジスタQ6はオフになり、定電流I1はトラン
ジスタQ3のベース領域に流れ込む。このため、
トランジスタQ3はオンにされる。一方、ゲート
G3のPNPトランジスタQ7のコレクタから流
れる電流がゲートG3のNPNトランジスタQ6
のベースに供給される時には、NPNトランジス
タQ6はオンになり、ゲートG3のコレクタ出力
はロー(=2段目I2LのGND)となる。このた
め、定電流I1とトランジスタQ3のベースに充電
されていた電荷はゲートG3のコレクタから全て
吸い込まれ、トランジスタQ3はオフにされる。
これはトランジスタQ3のエミツタ電位と2段目
のI2LのGND電圧とが接続されているため、これ
らの電位が同電位となり、従来例で説明したよう
に、ゲートG3のNPNトランジスタQ6が定電
流源として働き、トランジスタQ3を高速にカツ
トオフするためである。したがつて、トランジス
タQ3は高速動作が可能となる。
本実施例では、PNPトランジスタQ5、定電
圧源V2,V3および抵抗R5は、抵抗R5の抵
抗値によつて電流値が決まる定電流源回路を構成
している。このため抵抗R6に流れる電流は一定
となり、トランジスタQ3のオン、オフにもかか
わらず、図のa点におけるインターフエイス部か
らI2L部へ流れ込む電流も一定となる。したがつ
てリニア部からI2L部への影響はない。
また、一般にI2Lはインジエクタ電流が多い程
高速動作する。このため、I2Lの1段目のインジ
エクタ電流と2段目のインジエクタ電流を等しく
して、I2Lの1段目と2段目の動作速度を等しく
することが望ましい。本実施例の回路で2段目の
I2L1個あたりのインジエクタ電流と1段目のI2L1
個あたりのインジエクタ電流に差が生じる場合
は、1段目のI2Lの個数を増やすことによりI2L1
個あたりのインジエクタ電流を等しく調整でき、
I2Lの動作速度を一定に保つことができる。
また上記R6を流れる電流が一定となるため、
抵抗R6の値により、インターフエイス出力端3
に所望のバイアスを設定でき、抵抗R7の値によ
り所望の振幅を出力端3に簡単に得ることができ
る。
第3図は本発明の第2実施例であり、n段に積
層されたI2Lのk段目のゲートから出力を取り出
すようにした回路を示す。図において、4a,4
b,4cはそれぞれI2Lのn段目、2段目、1段
目のI2L部出力端、V5〜V7は定電圧源、R9
〜R12は抵抗、Q7はPNPトランジスタ、Q
6,Q8はNPNトランジスタ、G7〜G14は
ゲートを示し、これら以外の符号は第2図と同じ
ものを示す。
本実施例においては、トランジスタQ6のエミ
ツタはk段目I2L群のGND(=(k−1)段目I2L
のインジエクタ)に接続されている。したがつ
て、第2図で説明したように、トランジスタQ6
のエミツタ電位とk段目のI2LのGNDが同電位と
なり、トランジスタQ6は高速にカツトオフする
ことが可能となる。このため、トランジスタQ6
を高速動作することができる。しかも抵抗R1
0,R11を適当な値に設定することにより、k
段目I2Lの出力信号はインターフエイス出力端3
より所望のバイアス、振幅をもつ信号に変換され
て出力される。
以上のように、本実施例はI2L群のk段目のI2L
出力を入力とするNPNトランジスタQ6のエミ
ツタをk段目I2L群のGNDに接続しているので、
n段に積層化されたI2L群のk段目のI2L出力をイ
ンターフエイス出力端3を介してリニア部に伝搬
することができる。なお本実施例の回路でインタ
ーフエイス部出力端3からの信号のバイアスと振
幅を決める回路で、定電流源回路を用いたが、定
電圧源回路もしくは電源電圧を用いても、I2L部
に流れ込む電流値にほとんど差はなく、I2L部動
作に問題はない。
第4図は本発明の第3実施例であり、インター
フエイス出力端3からの信号のバイアスと振幅を
決める回路に定電圧源回路を用いたものである。
図において抵抗R13,R14,R15は出力信
号の振幅とバイアスを与えるものである。抵抗R
13〜R15には大電流を流す必要がないため、
これらの抵抗の抵抗値は数KΩから10数KΩと大
きくとられている。したがつて、トランジスタ
Q9がオンからオフ、あるいはオフからオンに切
り替わつても、抵抗R14に流れる電流はほとん
ど変化せず、(k−1)段以下のI2L群の動作にほ
とんど影響はでない。
第5図は本発明の第4実施例であり、負荷とな
る定電流源にI2L部におけるPNPトランジスタQ
14を利用したものである。
I2L部におけるPNP形トランジスタQ14は、
ラテラル(横)形PNPトランジスタで、I2Lゲー
トのコレクタ部分を除いたベース領域だけをイン
ジエクタに対向させるだけで簡単に作ることがで
きる。したがつて、リニア素子を使用してつくる
定電流源2と比較すると、素子数が減りチツプ面
積が少なくて済み、回路構成が簡単になるという
利点がある。更に温度特性などによるI2Lゲート
のインジエクタ電流の変動とともにPNPトラン
ジスタQ14の電流も比例して変動するので、よ
り安定にNPNトランジスタQ12をオン、オフ
させることができる。
以上のように、本発明によれば、積層化された
I2L回路の各階層からの出力をベース入力とする
NPNトランジスタのエミツタを、その各々の階
層のI2L回路のGNDに接続するだけで、I2L回路
の各階層からの出力を所望の出力振幅とバイアス
をもつ信号に変換して、リニア素子に伝搬するこ
とができる。また、本発明による集積回路は、素
子の増加をまねくことなく、高周波に対しても動
作可能で、しかもI2Lの耐圧として0.7V程度で動
作できるという効果もある。
また、本発明によれば、I2Lの出力端のNPNト
ランジスタとインターフエイス部のNPNトラン
ジスタとのベース・エミツタ電圧のばらつきや温
度特性等の影響を殆どなくすことができるという
効果もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は単層のI2Lとリニア回路とが共存する
従来の集積回路の回路図、第2〜5図はそれぞれ
本発明の一実施例の回路図である。 1……I2L部出力端、2……定電流源、3……
インターフエイス部出力端。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 エミツタとベースがそれぞれ共通に接続され
    た複数のインジエクタ用のPNPトランジスタを
    n(n≧2なる整数)段有すると共に、k(2≦k
    ≦n)段目の前記PNPトランジスタのベースと
    (k−1)段目のPNPトランジスタのエミツタと
    が接続されたI2L回路、リニア回路およびこれら
    の回路の間に設けられたインターフエイス回路と
    を混載した集積回路において、前記インターフエ
    イス回路が、k段目のI2LのGNDに接続されたエ
    ミツタを有するk段目のNPNトランジスタのコ
    レクタ出力端にベースが接続され、エミツタがk
    段目のI2LのGNDに接続され、さらにコレクタが
    第1の抵抗を介して電源回路に接続されたNPN
    トランジスタ、該ベースに接続された負荷となる
    定電流源、および該NPNトランジスタのコレク
    タとエミツタ間に接続された第2の抵抗を具備し
    たことを特徴とする集積回路。
JP56107023A 1981-07-10 1981-07-10 集積回路 Granted JPS589357A (ja)

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JP56107023A JPS589357A (ja) 1981-07-10 1981-07-10 集積回路

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JPH029733B2 true JPH029733B2 (ja) 1990-03-05

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04125137U (ja) * 1990-12-10 1992-11-16 篠原精機株式会社 調湿器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4991345A (ja) * 1972-12-29 1974-08-31
JPS5314532A (en) * 1976-07-26 1978-02-09 Hitachi Ltd Semiconductor ic circuit unit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04125137U (ja) * 1990-12-10 1992-11-16 篠原精機株式会社 調湿器

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