JPH03123221A - ソースカップルドfetロジック形出力回路 - Google Patents
ソースカップルドfetロジック形出力回路Info
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- JPH03123221A JPH03123221A JP1261574A JP26157489A JPH03123221A JP H03123221 A JPH03123221 A JP H03123221A JP 1261574 A JP1261574 A JP 1261574A JP 26157489 A JP26157489 A JP 26157489A JP H03123221 A JPH03123221 A JP H03123221A
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
出力回路に関し、特にソースカップルドFETロジック
形出力回路に関する。
ク(以下5CFLと記す)形の出力回路を第4図に示す
。同図に於いて、レベルシフト素子LSIの一方の極が
正電圧電源VDDに接続されると共に、他方が負荷素子
LD及び電解効果トランジスタ(FET)Qlのドレイ
ン電極に接続されている。また、上記負荷素子LDの他
端はFETQ2のドレイン及び、ドレインが上記正電圧
電源VDDに接続されたFETQ3のゲート電極に接続
される。そして、上記FETQI及びQ2のゲート電極
をそれぞれ入力端子IN及びINとし、ソース電極は互
いに結合して定電流源CCIを介して接地される。また
、上記FETQ3のソース電極は、出力端子OUT、!
−なると共に、抵抗Rを介して、更には容量性負荷CL
を介して接地される。
於いて、入力端子IN及び1瓦に、相補形の信号を入力
する。入力端子INがハイレベル、入力端子INがロー
レベルになったとき、FETQlがオン状態に、FET
Q2がオフ状態になり、FETQ3のゲート電極の電位
VG’、が減少してオフ状態になる。これによって、容
量性負荷CLに蓄積された電荷は、抵抗Rを通じて放電
され、出力端子OUTがローレベルになる。
を、高速集積回路に使用するには、容量性負荷CLの充
放電を短時間で行わなければならない。しかしながら、
一般に容量性負荷CLは、その回路内部に使用されてい
るFETのゲート容量と比較して極めて大きいものであ
る。これは、上記容量性負荷Ctの放電に多大な時間を
要するということを意味している。そのため、抵抗Rを
小さくして放電に要する時間を短縮する必要がある。し
かし、この抵抗R1を小さくすると、容量性負荷CLを
充電する際に、必要以上の電流が流れることになり、従
って消費電力が大きくなるという問題が生じるものであ
った。
速で動作すると共に低消費電力を実現することのできる
ソースカップルドFETロジック形出力回路を提供する
ことを目的とする。
1及び第2の負荷素子と、電流通路の一端がそれぞれ第
1及び第2の負荷素子に接続され、上記電流通路の他端
が互いに接続され、各々の制御電極が相補形の信号が入
力されるべく第1及び第2の入力端子に接続された第1
及び第2の電解効果トランジスタと、この第1及び第2
の電解効果トランジスタの電流通路の他端と基準電位間
に接続された第1の定電流源と、その電流通路の一端が
上記正電圧電源に、制御電極が上記第1の電解効果トラ
ンジスタの電流通路の一端に接続された第3の電解効果
トランジスタと、この第3の電解効果トランジスタの電
流通路の他端にその一端が接続された第1のレベルシフ
ト素子と、この第1のレベルシフト素子の他端と上記基
準電位間に接続された第2の定電流源と、その電流通路
の一端が上記正電圧電源に、制御電極が上記第2の電解
効果トランジスタの電流通路の一端に接続された第4の
電解効果トランジスタと、この第4の電解効果トランジ
スタの電流通路の他端にその一端が接続された第2のレ
ベルシフト素子と、この第2のレベルシフト素子の他端
と上記基準電位間に接続された第3の定電流源と、その
電流通路の一端が上記正電圧電源に、上記電流通路の他
端が出力端子に、制御電極が上記第2のレベルシフト素
子の他端に接続された第5の電解効果トランジスタと、
その電流通路の一端が上記第5の電解効果トランジスタ
の電流通路の他端に、上記電流通路の他端が上記基準電
位に、制御電極が上記第1のレベルシフト素子の他端に
接続された第6の電解効果トランジスタとを具備するこ
とを更に具備する。
回路は、一対の電解効果トランジスタで構成する差動増
幅部に、外部より信号を入力することにより、そのソー
スホロア部を駆動する。
、この信号をプッシュプル動作を行う一対の電解効果ト
ランジスタのゲート電極に入力する。
電が短時間で行われる。
同実施例に於いて、前述の従来例と同じ部分には同一の
参照番号を付して、その説明を省略する。
形出力回路の回路構成図を示したものである。同図に於
いて、レベルシフト素子LSIの一方の極が正電圧電1
IfjVooに接続されると共に、他方が負荷素子LD
1及びLD2に接続されている。そして、これらの負荷
素子L1及びLD2には、それぞれ電解効果トランジス
タ(FET)Ql及びQ2のドレイン電極が接続されて
いる。
それぞれのドレイン電極が上記正電圧電源vDDに接続
されたFETQ3及びQ4のゲート電極が接続されてい
る。そして、上記FETQI及びQ2は、各々のゲート
電極を入力端子IN及びINとし、ソース電極を互いに
結合して定電流源CC1を介して接地する。
レベルシフト素子LS2、LS3を介し、更に定電流源
CC2を経て接地される。同様に、FETQ4のソース
電極は、レベルシフト素子LS4、定電流源CC3を介
して接地される。加えて、レベルシフト素子LS4と定
電流源CC3の接続点には、ドレイン電極が上記正電圧
電源vDDに接続されたFETQ5のゲート電極が接続
され、レベルシフト素子LS3と定電流源CC2の接続
点には、ドレイン電極が上記FETQ5のソース電極と
接続したFETQ6のゲート電極が接続されている。そ
して、FETQ6のソース電極は、レベルシフト素子L
S5を介して接地される。更ニ、出力端子OUTは、F
ETQ5とQ6との間に接続されるもので、容量性負荷
C0を介して接地されている。
明する。同図に於いて、入力端子IN及びINに相補形
の信号が入力される。この場合、入力端子INがハイレ
ベル、入力端子INがローレベルになると、FETQl
がオン状態になり、FETQ2がオフ状態になる。した
がって、FETQ3のゲート電極がローレベルになり、
モしてFETQ4のゲート電極がハイレベルになる。
より制御されるFETQ5のゲート電極は、ハイレベル
になる。一方、レベルシフト素子LS2、LS3を介し
てFETQ3により制御されるFETQ6のゲート電極
は、ローレベルになる。これによって、FETQ5がオ
ン状態に、モしてFETQ6がオフ状態になって、FE
TQ5に電流が流れる。すると、このFETQ5からの
電流により、容量性負荷CLが充電される。これによっ
て、出力端子OUTにはハイレベルの信号出力が現れる
。
がハイレベルになると、FETQIがオフ状態になり、
FETQ2がオン状態になる。故に、FETQ3のゲー
ト電極がハイレベルに、そしてFETQ4のゲート電極
がローレベルになる。
FETQ6のゲート電極がハイレベルになる。したがっ
て、F ETQ 5がオフ状態に、FETQ6がオン状
態になる。このため、容量性負荷CLに蓄積されていた
電荷は、FETQ6、レベルシフト素子LS5を通じて
放電される。したがって、出力端子OUTにはローレベ
ルの信号出力が現れるようになる。
ート電極とソース電極間の電圧V ass、及びFET
Q6のドレイン電極とソース電極間の電圧V DG6を
確保するために必要なものである。
電極とソース電極間の電圧VGS6を、ショットキーダ
イオードの順方向電圧より小さくして、ゲート電極から
電流が流れ込まないようにするために設けられたもので
ある。このため、回路構成によっては不要なものとなる
。
定め方によって、不要とすることもできる。また、レベ
ルシフト素子LS2及びLS3は、その出力レベルの要
求に応じて、その個数を設定する必要があるものである
。
充電するときには、FETQ5が能動素子として動作し
、放電するときにはFETQ6が能動素子として動作す
る。したがって、FETQ5に流れる電流と、FETQ
6に流れる電流とが同じ量であれば、充電時と放電時に
要する時間は等しくなる。故に、余分な電流を流すこと
無く、高速信号を出力することができるので、高速化及
び低消費電力化を図ることができる。
る。同実施例では、第1図のように構成された回路素子
を、次のように具体化して構成したものである。尚、こ
こで述べる素子以外の構成については、上述した第1の
実施例の構成と同じであるため、その説明を省略する。
1、及び負荷素子LDI、LD2に代えて、それぞれ抵
抗R1、R2、R3を使用する。
て、ショットキーダイオードD1、D2、D3を、そし
てレベルシフト素子LS5に代えてショットキーダイオ
ードD4及びD5の直列回路を使用する。更に、定電流
源CC1、CC2、CC3は、それぞれFETQ7と抵
抗R4、FETQ8と抵抗R5、FETQ9と抵抗R6
から成る直列回路によって構成される。尚、図中V、は
所定の外部バイアス電源を示している。また、ショット
キーダイオードD4及びD5は、抵抗に置換えてもよい
ものである。
の実施例の動作と同様であるため、ここでは説明を省略
する。
成図である。この実施例は、出力信号を相補形で取出す
ことを可能にした出力回路であり、上述した第1の実施
例を変形した構成となっている。よって、ここでは第1
の実施例と異なる部分についてのみ説明するものとし、
その他の部分についての説明、及びその動作については
、第1の実施例と同様であるので、ここでは説明を省略
する。
の間に、図示の如くレベルシフト素子LS6を挿入して
接続する。そして、FETQ5のゲート電極は、レベル
シフト素子LS4とLS6の接続点に接続する。また、
レベルシフト素子LS2とLS3との接続点には、その
ドレイン電極が正電圧電源V。Dに接続されたFETQ
7のゲート電極が接続される。更に、レベルシフト素子
LS6と定電流源CC3の接続点には、ドレイン電極が
上記FETQ7のソース電極と接続したFETQ8のゲ
ート電極が接続されている。そして、FETQ8のソー
ス電極は、レベルシフト素子LS8を介して接地される
。
接続されるもので、容量性負荷C,1を介して接地され
ている。同様に、出力端子OUTは、FETQ7とQ8
との間に接続されるもので、容量性負荷CL2を介して
接地されている。
には、相補形の信号が現れる。これによって、出力回路
のみならず、例えばIC等の内部回路として使用するこ
とができる。
に低消費電力を実現することのできるソースカップルド
FETロジック形出力回路を提供することができる。
ドFETロジック形出力回路を示す回路構成図、第2図
はこの発明の別の実施例の5CFL形出力回路を示す回
路構成図、第3図はこの発明の更に別の実施例の5CF
L形出力回路を示す回路構成図、第4図は従来の5CF
L形出力回路を示す回路構成図である。 Ct、 Ct 1、CL2、・・・容量性負荷、CC
I〜CC3・・・定電流源、IN、IN・・・入力端子
、LDl、LD2・・・負荷素子、LS1〜LS8・・
・レベルシフト素子、0UTSOUT・・・出力端子、
Q1〜Q8・・・電解効果トランジスタ(FET)、V
DD・・・正電圧電源。
Claims (4)
- (1)一端がそれぞれ正電圧電源に接続された第1及び
第2の負荷素子と、電流通路の一端がそれぞれ第1及び
第2の負荷素子の他端に接続され、上記電流通路の他端
が互いに接続され、各々の制御電極が相補形の信号が入
力されるべく第1及び第2の入力端子に接続された第1
及び第2の電解効果トランジスタと、 この第1及び第2の電解効果トランジスタの電流通路の
他端と基準電位間に接続された第1の定電流源と、 その電流通路の一端が上記正電圧電源に、制御電極が上
記第1の電解効果トランジスタの電流通路の一端に接続
された第3の電解効果トランジスタと、 この第3の電解効果トランジスタの電流通路の他端にそ
の一端が接続された第1のレベルシフト素子と、 この第1のレベルシフト素子の他端と上記基準電位間に
接続された第2の定電流源と、 その電流通路の一端が上記正電圧電源に、制御電極が上
記第2の電解効果トランジスタの電流通路の一端に接続
された第4の電解効果トランジスタと、 この第4の電解効果トランジスタの電流通路の他端にそ
の一端が接続された第2のレベルシフト素子と、 この第2のレベルシフト素子の他端と上記基準電位間に
接続された第3の定電流源と、 その電流通路の一端が上記正電圧電源に、上記電流通路
の他端が出力端子に、制御電極が上記第2のレベルシフ
ト素子の他端に接続された第5の電解効果トランジスタ
と、 その電流通路の一端が上記第5の電解効果トランジスタ
の電流通路の他端に、上記電流通路の他端が上記基準電
位に、制御電極が上記第1のレベルシフト素子の他端に
接続された第6の電解効果トランジスタと を具備することを特徴とするソースカップルドFETロ
ジック形出力回路。 - (2)上記正電圧電源と上記第1及び第2の負荷素子の
一端との間に第3のレベルシフト素子を更に具備する請
求項1に記載のソースカップルドFETロジック形出力
回路。 - (3)上記第6の電解効果トランジスタの他端と上記基
準電位間に第4のレベルシフト素子を更に具備する請求
項1に記載のソースカップルドFETロジック形出力回
路。 - (4)上記第1及び第2のレベルシフト素子はショット
キーダイオードで構成され、上記第1、第2及び第3の
定電流源は抵抗で構成される請求項1に記載のソースカ
ップルドFETロジック形出力回路。
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