JPH03207117A - レベル変換回路 - Google Patents

レベル変換回路

Info

Publication number
JPH03207117A
JPH03207117A JP2001929A JP192990A JPH03207117A JP H03207117 A JPH03207117 A JP H03207117A JP 2001929 A JP2001929 A JP 2001929A JP 192990 A JP192990 A JP 192990A JP H03207117 A JPH03207117 A JP H03207117A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ecl
terminal
transistor
level
power supply
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001929A
Other languages
English (en)
Inventor
Kouki Aoki
考樹 青木
Hideji Washimi
鷲見 秀司
Moriaki Mizuno
水野 守明
Tetsuya Aisaka
相坂 哲也
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.)
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu VLSI Ltd, Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu VLSI Ltd
Priority to JP2001929A priority Critical patent/JPH03207117A/ja
Priority to EP19910100063 priority patent/EP0437206A3/en
Priority to KR1019910000207A priority patent/KR940003806B1/ko
Publication of JPH03207117A publication Critical patent/JPH03207117A/ja
Priority to US07/919,371 priority patent/US5248909A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • H03K19/18Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/003Modifications for increasing the reliability for protection
    • H03K19/00369Modifications for compensating variations of temperature, supply voltage or other physical parameters
    • H03K19/00376Modifications for compensating variations of temperature, supply voltage or other physical parameters in bipolar transistor circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/018Coupling arrangements; Interface arrangements using bipolar transistors only
    • H03K19/01806Interface arrangements
    • H03K19/01812Interface arrangements with at least one differential stage

Landscapes

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

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] レベル変換回路に係り、詳しくはECL論理レベルをC
aAs論理レベルに変換する変換回路に関し、 ECL論1レベルからGaAs論理レベルにレベル変換
を行う際、マージンが不足することなく安定したレベル
変換を行うことができ、しかも高速化を図ることを目的
とし、 ECL半導体デバイスの高電圧用の第1のNtiと、E
CL半導体デバイスの低電圧用の第2の電源と、第1の
電源の電位より高い第3の電源と、第3の電源と第2の
電源との間に設けられ、エミッタ結合したトランジスタ
と、前記トランジスタの各コレクタ端子と前記第3のN
.Rと間に接続した抵抗と、前記トランジスタのエミッ
タ端子と前記第2の電源との間に接続した定電流源とか
らなり、ECL論理レベルの入力信号を前記トランジス
タのヘース端子に入力するECL回路部と、第3の電源
と第lの電源との間に設けられ、前記ECL回路部のト
ランジスタのいずれか一方のコレクタ端子の電位が予め
定めた電位まで低下しないようにクランプするクランプ
回路部と、第3の電源と第1の電源との間に設けられ、
コレクタ端子が第3の電源に接続され、ベース端子がク
ランプ回路にて電圧制御されたトランジスタのコレクタ
端子に接続された出力トランジスタとそのトランジスタ
のエミッタ端子が終端抵抗を介して第1のtaに接続さ
れ、前記エミッタ端子から出力信号を出力する出力ハノ
ファ部とで構威した。
[産業上の利用分野] 本発明はレベル変換回路に係り、詳しくはECL論理レ
ベルをGaAs論理レベルに変換する変換回路に関する
ものである。
化合物半導体の技術ではガリウム・ひ素(GaAs)を
用いた集積回路の高集積化・大規模化が望まれている。
しかし、GaAsのみでシステムを構威することはいま
だ難し《、実用化の方法として既存の高速で動作するE
CL回路等の回路と併用している。そこで、ECL論理
レベルをGaAs論理レベルに変換するためのレベル変
換回路が必要となる。
[従来の技術I ECL論理レベルからGaAs論理レベルに変換する場
合、第2図に示すようにGaAsデバイスl内にレベル
変換回路として入力バノファ2を設け、その入カバンフ
ァ2にてECLデバイス3に備エたECL出力バソファ
4からの出力レベル(ECL論理レベル)をGaAs論
理レベルに変換させてGaAs内部ゲート回路5に出力
させていた。
又、GaAsデバイス1はVoo(=+2ボルト)GN
D (=Oボルト)の2電源で、ECLデバイス3はG
ND (=0ボルト)、VT  (一一2ボルト)及び
■。(=−5.2ボルト)の3til!である。従って
、ECLデバイス3とGaAsデバイス1とをインター
フエイスする方法としてはGaAsデバイス1において
マイナス電源V s sを1つ追加し、そのGNDとV
SSとでGaAsデバイス1の電源を構戒する第1の方
法と、VDDをECLデバイス3のGND電源にし、G
NDをECLデバイス3のVt電源にする第2の方法が
ある。
一方、第3の方法としてECLデバイス3において、G
NDをGaAsデバイス1の■。,電源にし、■アをG
aAsデバイス1のGND電源にする方法がある。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、インターフェイスにおける第1の方法の
場合には余分な電源を使用することから回路設計上複雑
かつ面倒になるとともに不利となる。又、第2の方法の
場合にはGaAsデバイス1のGaAs論理レベルは低
電源(GND)に依存するため、その低電源がECLデ
バイス3の変動の影響を受け易いVT電源に置き換えら
れる結果、GaAs論理レベルの電源依存が大きくなり
レベル変換回路のマージンがなくなってしまう問題が生
しる。
さらに、第3の方法の場合には第2の方法に対して@述
したレベル変換回路のマージンは向上するが、ECLデ
バイス3においてそのGNDがGaAsデバイス1の■
。nTJ源に置き換えられるため、ECLデバイス3自
体がGaAsデバイス1のVDD電源に依存することに
なり、ECL論理レベルのマージンが不足するという新
たな問題が生しる。
又、これら従来の方法においては、GaAsデバイス1
に入力ハノファ2を設け、ECLデバイス3に出力ハ,
ファ4を設けていることから、そのハノファ2.4が設
けられている分だけ動作速度が遅くなり高速化を図る上
で問題となる。
本発明は上記問題点を解消するためになされたものであ
って、その目的はECL論理レベルからGaAs論理レ
ベルにレベル変換を行う隙、動作マージンが不足するこ
となく安定したレベル変換を行うことができ、しかも高
速化を図ることができる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] 本発明は上記目的を達戒するために、ECL半導体デバ
イスの高電圧用の第1の電源と、ECL半導体デバイス
の低電圧用の第2の電源と、第1の電源の電位より高い
第3の電源と、第3の電源と第2の電源との間に設けら
れ、エミッタ結合したトランジスタと、前記トランジス
タの各コレクタ端子と前記第3の電源と間に接続した抵
抗と、前記トランジスタのエミッタ端子と前記第2の電
源との間に接続した定電f.aとからなり、ECL論理
レベルの入力信号を前記トランジスタのヘース端子に入
力するECL回路部と、第3の電源と第lの電源との間
に設けられ、前記ECL回路部のトランジスタのいずれ
か一方のコレクタ端子の電位が予め定めた電位まで低下
しないようにクランプするクランプ回路部と、第3の電
源と第1の電源との間に設けられ、コレクタ端子が第3
の電源に接続され、ベース端子がクランプ回路にて電圧
制御されたトランジスタのコレクタ端子に接続された出
力トランジスタとそのトランジスタのエミンク端子が終
端抵抗を介して第1の電源に接続され、前記工ξンタ端
子から出力信号を出力する出力ハソファ部とを設けた。
[作用] ECL論理レベルの入力信号にてそのECL回路部のト
ランジスタがオンされたとき、そのオンされたトランジ
スタのコレクタ端子の電位が予め定めた電位まで低下し
ないようにクランプ回路にてクランブされる。従って、
出力バソファ部のトランジスタはオフしそのエミフタ端
子は第1の電源の電位となる。
一方、ECL論理レベルの入力信号にてそのECL回路
部のトランジスタがオフされたとき、そのオフされたト
ランジスタのコレクク端子の電位は上昇する。従って、
出力パッファ部のトランジスタはオンし、そのトランジ
スタのエミッタ端子の電位はその時のベース電位からベ
ース・エミッタ間電圧を引いた値となる。
[実施例1 以下、本発明を具体化したレベル変換回路の一実施例を
図面に従って説明する。
第1図はシリコン半導体上に形威されたECLデバイス
3に設けられたレベル変換回路を示し、エミッタ結合さ
れたトランジスタT1、T2はコレクタ端子がそれぞれ
抵抗R1、R2を介して配線Llに接続され、エミッタ
端子が共通のトランジスタT3、抵抗R3等からなる公
知の定電流源を介して配線L2に接続されている。そし
て、トランジスタT1のヘース端子には図示しないEC
L内部ゲート回路からのECL論理レベルの論理信号v
,.4が入力され、トランジスタT2のヘース端子には
レファレンス電圧■.が入力されるようになっている。
配線L1はこのレベル変換回路に対してのみ設けられて
いて2ポルトの電源■Doが印加されている。従って、
ECLデバイス3内のECL内部ゲート回路には電源■
。。が供給されることはない。
又、配線L2は已CLデバイス3内の各ECL内部ゲー
トと共用する−5.2ボルトの電源V−が印加されるよ
うになっている。
トランジスタT1、T2のコレクタ端子とそれぞれ抵抗
R1、R2の配線間において抵抗R4ダイオードT4,
T5とからなる温度係数調整回路が設けられている。
トランジスタT2のコレクタ端子にはトランジスタT9
のヘース端子が接続され、そのトランジスタT9のコレ
クタ端子は配線LLに接続されている。トランジスタT
9のエミノタ端子はオープンエミノタとなっていて、E
CLデバイス3の外部出力端子に接続され、その外部出
力端子とグランド(一〇ボルト)となるGND外部端子
との間に外付終端抵抗RTが接続されている。
配線し1と配線L3間には抵抗R5及びダイオードT6
,T7が直列に接続され、その抵抗R5とダイオードT
6との接続点にはトランジスタT8のベース端子が接続
されている。トランジスタT8は抵抗R5及びダイオー
ドT6,T7とでクランブ回路を構威し、そのコレクタ
端子は配線LLに接続され、エミッタ端子は前記トラン
ジスタT2のコレクタ端子に接続されている。
ダイオードT6,T7はダイオードT4,T5とともに
各トランジスタT1〜T3,T8,T9と同様にシリコ
ン半導体上に形戒されたトランジスタのベース端子とコ
レクタ端子とを接続して構威したものである。又、配線
L3はECLデバイス3内の各ECL内部ゲート回路と
共用していて、一端が前記GND外部端子に接続されて
いる。
次に、上記のように構威したレベル変換回路の作用につ
いて説明する。
ECL内部ゲート回路からトランジスタTlのヘース端
子にレファレンス電圧■Il!lより低いECL論理レ
ベルの論理信号VINが入力されると、トランジスタT
2がオン状態となり、抵抗R2の電圧降下が大きくなる
。接続点aの電位は下がりトランジスタT9をカントオ
フする。この時、トランジスタT9のヘース電位はクラ
ンプ回路にて配線L3の電位((1,ND=Oポルト)
からトランジスタ1個分の電位(ベース・エミッタ間電
圧)に?ランプされるため、外部出力端子はGND (
=0ボルト)にクランプされる。従って、この場合には
ECL論理Lowレベルの論理信号V 1 Hに対して
GaAs論理Lowレベルの論理信号■。LITを出力
する。
一方、ECL内部ゲート回路からトランジスタT1のヘ
ース端子にレファレンス電圧V■より高いECL論理レ
ベルの論理信号VINが入力されると、トランジスタT
1がオン状態となり、トランジスタT2はオフ状態とな
る。その結果、接続点aの電位(ヘース電圧)は上がり
トランジスタT9はオンする。即ち、この時トランジス
タT9のヘース電圧は電源VDDから抵抗R2の電圧降
下分の電位となり、外部出力端子の電圧はそれからトラ
ンジスタT9のヘース・工貴ツタ間電圧分だけ低い値と
なる。従って、この場合にはECL論理Highレベル
の論理信号■INに対して高いGaAs論理Highレ
ベルの論理信号■。LITを出力する。
このように本実施例においては、ECL論理レベルの論
理信号VANからGaAs論理レベルの論理信号V。u
Tを得ることができる。しかも、ECLデバイス内で得
ることができるので、GaAsデバイスにはレベル変換
のための入力ハンファを設ける必要がなく、その分だけ
高速レベル変換が可能になる。
又、レベル変換回路において、第3のtfiとして■。
,電源を設けたが、この電源は変換回路のみに使用し、
ECLデバイス内のECL論理ゲート回路に使用しない
ため、ECL論理ゲート回路で形或されるECL論理レ
ベルの論理信号は安定であってかつマージン不足といっ
たことはない。さらに、ECLデバイスとGaAsデバ
イスはその持っている温度特性が異なるが、本実施例で
は抵抗R4,ダイオードT4,T5とからなる温度係数
調整回路を設けたので温度変動によるレベル変動は非常
に小さく抑えられ安定したレベル変換が行える。
[発明の効果コ 以上詳述したように、本発明によればECL論理レベル
からGaAs論理レベルにレベル変換ヲ行う際、動作マ
ージンが不足することなく安定したレベル変換を行うこ
とができ、しかも高速動作するレベル変換回路とするこ
とができる優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
第l図は本発明を具体化したレベル変換回路の一実施例
を示す電気回路図、 第2図は従来のレベル変換回路の一例を示す電気ブロノ
ク回路図である。 ?において、 LL−L3は配線、 Rl−R5は抵抗、 TI−T3,T8,T9はトランジスタ、T4〜T7は
ダイオード、 RTは外付終端抵抗、 VDD,  V■,GND,Vtは電源である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  ECL半導体デバイスの高電圧用の第1の電源(GN
    D)と、 ECL半導体デバイスの低電圧用の第2の電源(V_E
    _E)と、 第1の電源(GND)の電位より高い第3の電源(V_
    D_D)と、 第3の電源(V_D_D)と第2の電源(V_E_E)
    との間に設けられ、エミッタ結合したトランジスタ(T
    1、T2)と、前記トランジスタ(T1、T2)の各コ
    レクタ端子と前記第3の電源(V_D_D)と間に接続
    した抵抗(R1、R2)と、前記トランジスタ(T1、
    T2)のエミッタ端子と前記第2の電源(V_E_E)
    との間に接続した定電流源(T3、R3)とからなり、
    ECL論理レベルの入力信号(V_I_N)を前記トラ
    ンジスタ(T1)のベース端子に入力するECL回路部
    と、 第3の電源(V_D_D)と第1の電源(GND)との
    間に設けられ、前記ECL回路部のトランジスタ(T1
    、T2)のいずれか一方のコレクタ端子の電位が予め定
    めた電位まで低下しないようにクランプするクランプ回
    路部(T6〜T8、R5)と、 第3の電源(V_D_D)と第1の電源(GND)との
    間に設けられ、コレクタ端子が第3の電源(V_D_D
    )に接続され、ベース端子がクランプ回路(T6〜T8
    、R5)にて電圧制御されたトランジスタ(T2)のコ
    レクタ端子に接続された出力トランジスタ(T9)とそ
    のトランジスタ(T9)のエミッタ端子が終端抵抗(R
    _T)を介して第1の電源(GND)に接続され、前記
    エミッタ端子から出力信号(V_O_U_T)を出力す
    る出力バッファ部と を設けたことを特徴とするレベル変換回路。
JP2001929A 1990-01-09 1990-01-09 レベル変換回路 Pending JPH03207117A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001929A JPH03207117A (ja) 1990-01-09 1990-01-09 レベル変換回路
EP19910100063 EP0437206A3 (en) 1990-01-09 1991-01-02 Ecl-to-gaas level converting circuit
KR1019910000207A KR940003806B1 (ko) 1990-01-09 1991-01-09 ECL-GaAs 레벨 변환 회로
US07/919,371 US5248909A (en) 1990-01-09 1992-07-29 ECL-TO-GaAs level converting circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001929A JPH03207117A (ja) 1990-01-09 1990-01-09 レベル変換回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH03207117A true JPH03207117A (ja) 1991-09-10

Family

ID=11515298

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001929A Pending JPH03207117A (ja) 1990-01-09 1990-01-09 レベル変換回路

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0437206A3 (ja)
JP (1) JPH03207117A (ja)
KR (1) KR940003806B1 (ja)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3590274A (en) * 1969-07-15 1971-06-29 Fairchild Camera Instr Co Temperature compensated current-mode logic circuit
US3974402A (en) * 1975-03-26 1976-08-10 Honeywell Information Systems, Inc. Logic level translator

Also Published As

Publication number Publication date
KR940003806B1 (ko) 1994-05-03
KR910015118A (ko) 1991-08-31
EP0437206A3 (en) 1992-01-08
EP0437206A2 (en) 1991-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2597941B2 (ja) 基準回路及び出力電流の制御方法
US4743862A (en) JFET current mirror and voltage level shifting apparatus
US5973561A (en) Differential clamp for amplifier circuits
US4112314A (en) Logical current switch
US4808944A (en) High accuracy differential output stage
US4599521A (en) Bias circuit with voltage and temperature compensation for an emitter coupled logic circuit
US5343092A (en) Self-biased feedback-controlled active pull-down signal switching
JPH0575040A (ja) 半導体集積回路装置
JPS62230222A (ja) 入力回路
JPH0573292B2 (ja)
JPS6010815A (ja) 論理回路
JPS6129213A (ja) 半導体回路
JPH03207117A (ja) レベル変換回路
JPS62501391A (ja) トライステ−トドライバ回路
JPH077407A (ja) 半導体集積回路装置
JPS61293022A (ja) Ecl−ttl変換出力回路
JP3178716B2 (ja) 最大値出力回路及び最小値出力回路並びに最大値最小値出力回路
JPH03270319A (ja) レベル変換回路
US6703864B2 (en) Buffer circuit
US5105106A (en) Circuit configuration for converting TTL-level signals into CML or ECL-level signals
JPS60153639A (ja) ミラーキヤパシタンスを減少したゲート
JPH0431205B2 (ja)
US7400187B1 (en) Low voltage, low Z, band-gap reference
JP3176053B2 (ja) 電流源回路
JPH05136680A (ja) 半導体集積回路