JPH04127714A - 半導体集積回路 - Google Patents
半導体集積回路Info
- Publication number
- JPH04127714A JPH04127714A JP2249302A JP24930290A JPH04127714A JP H04127714 A JPH04127714 A JP H04127714A JP 2249302 A JP2249302 A JP 2249302A JP 24930290 A JP24930290 A JP 24930290A JP H04127714 A JPH04127714 A JP H04127714A
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- JP
- Japan
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- output transistor
- transistor
- semiconductor integrated
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
オープンエミッタ型又はオープンソース型等の出力トラ
ンジスタを出力バッファ回路に備えた半導体集積回路に
関し、 外部出力端子の短絡による半導体集積回路の不良化を防
止することを目的とし、 制御端子に加えられる電圧に応じた電流が一端と他端と
の間に流れ、該一端が外部出力端子に接続された出力ト
ランジスタと、該出力トランジスタの該他端と電源供給
線との間に接続された過大電流検出用抵抗と、該出力ト
ランジスタの該他端の電圧Vと基準電圧VsとをL比較
する比較回路と、該比較回路で電圧V<Vsが検出され
たことを記憶する記憶回路と、該記憶回路が該検出を記
憶している間のみ、該出力トランジスタのベース電位を
低くして該出力トランジスタをオフ状態にする制御回路
とを備えて構成する。
ンジスタを出力バッファ回路に備えた半導体集積回路に
関し、 外部出力端子の短絡による半導体集積回路の不良化を防
止することを目的とし、 制御端子に加えられる電圧に応じた電流が一端と他端と
の間に流れ、該一端が外部出力端子に接続された出力ト
ランジスタと、該出力トランジスタの該他端と電源供給
線との間に接続された過大電流検出用抵抗と、該出力ト
ランジスタの該他端の電圧Vと基準電圧VsとをL比較
する比較回路と、該比較回路で電圧V<Vsが検出され
たことを記憶する記憶回路と、該記憶回路が該検出を記
憶している間のみ、該出力トランジスタのベース電位を
低くして該出力トランジスタをオフ状態にする制御回路
とを備えて構成する。
本発明は、オーブンエミッタ型又はオーブンソース型等
の出力トランジスタを出力バッファ回路に備えた半導体
集積回路に関する。
の出力トランジスタを出力バッファ回路に備えた半導体
集積回路に関する。
E CL (Emitter [:oupled Lo
gic)及び5CFL (Source Couple
d FET Logic)は、高速の論理ゲートとして
用いられている。第3図は、ECLの出力バッファ回路
12を備えた半導体集積回路lOの要部を示す。 この出力バッファ回路12は、差動増幅回路の出力トラ
ンジスタをオーブンエミッタにしたものであり、一対の
NPN型トランジスタT1、T2のコレクタをそれぞれ
抵抗R1、R2を介して電源供給線VCCに接続し、ト
ランジスタT1、T2のエミッタを共通にして、NPN
型トランジスタT3、抵抗R3及びR4で構成した電流
源16を介し電源供給線v、、に接続している。例えば
、電源供給線■。0はOVであり、電源供給線V ee
はE、2Vである。トランジスタTl5T2のコレクタ
はまた、それぞれNPN型出力トランジスタ1′4、T
5のベースに接続され、出力トランジスタT4、T5の
コレクタは、共通に電源供給線V。、に接続されでいる
。出力トランジスタT4、T5のエミッタは、それぞれ
半導体集積回路10の外部出力端子OUT、0UTXに
接続されている。 トランジスタTI、T2のベースにはそれぞれ参照電圧
V9、入力端子■1が加えられ、両者の差が増幅されて
外部出力端子OUT、0UTXに取り出される。 外部出力端子○UTには、次段の回路とのインピーダン
スマツチングのため、抵抗R5が接続される。例えば、
抵抗R5は50オームであり、抵抗R5の一端には−2
,OVの電圧が加えられ、この場合、抵抗R5には最大
40mA程度の電流が流れる。出力バッファ回路12及
び抵抗R5はいずれも電流消費が比較的大きいので、半
導体集積回路10の電流消費を低減するために、抵抗R
5は外付けされる。また、出力バッファ回路12の出力
振幅を大きくするために、抵抗R5は次段の回路の近く
に配置される。 このような回路では、誤って抵抗R5の部分が短絡され
ると、出力トランジスタT4に過大電流が流れて出力ト
ランジスタT4が破壊され、半導体集積回路10が不良
になるという事故が発生している。。 外部出力端子0UTXについても上記同様である。 第4図は5CFLの出力バッファ回路121を備えた半
導体集積回路101の要部を示す。この出力バッファ回
路121の抵抗R1i、トランジスタTl i (i
=1〜5)は第3図の抵抗Ri、トランジスタTiに対
応している。なお、抵抗R11、R12はダイオードD
を介して共通に電源供給線V。Cに接続されている。ま
た、トランジスタT11、T12、T14及び15はエ
ンハンスメント型GaΔ5FETであり、トランジスタ
T13はデプレッション型GaAsFETである。 この半導体集積回路101の場合、出力トランジスタT
14のソースが外部出力端子OUT 1に接続され、上
記と同一の理由により、外部出力端子OUT 1に抵抗
R15が外付けされ、かつ、抵抗R15が次段の回路付
近に配置されており、上記同様の問題が生ずる。
gic)及び5CFL (Source Couple
d FET Logic)は、高速の論理ゲートとして
用いられている。第3図は、ECLの出力バッファ回路
12を備えた半導体集積回路lOの要部を示す。 この出力バッファ回路12は、差動増幅回路の出力トラ
ンジスタをオーブンエミッタにしたものであり、一対の
NPN型トランジスタT1、T2のコレクタをそれぞれ
抵抗R1、R2を介して電源供給線VCCに接続し、ト
ランジスタT1、T2のエミッタを共通にして、NPN
型トランジスタT3、抵抗R3及びR4で構成した電流
源16を介し電源供給線v、、に接続している。例えば
、電源供給線■。0はOVであり、電源供給線V ee
はE、2Vである。トランジスタTl5T2のコレクタ
はまた、それぞれNPN型出力トランジスタ1′4、T
5のベースに接続され、出力トランジスタT4、T5の
コレクタは、共通に電源供給線V。、に接続されでいる
。出力トランジスタT4、T5のエミッタは、それぞれ
半導体集積回路10の外部出力端子OUT、0UTXに
接続されている。 トランジスタTI、T2のベースにはそれぞれ参照電圧
V9、入力端子■1が加えられ、両者の差が増幅されて
外部出力端子OUT、0UTXに取り出される。 外部出力端子○UTには、次段の回路とのインピーダン
スマツチングのため、抵抗R5が接続される。例えば、
抵抗R5は50オームであり、抵抗R5の一端には−2
,OVの電圧が加えられ、この場合、抵抗R5には最大
40mA程度の電流が流れる。出力バッファ回路12及
び抵抗R5はいずれも電流消費が比較的大きいので、半
導体集積回路10の電流消費を低減するために、抵抗R
5は外付けされる。また、出力バッファ回路12の出力
振幅を大きくするために、抵抗R5は次段の回路の近く
に配置される。 このような回路では、誤って抵抗R5の部分が短絡され
ると、出力トランジスタT4に過大電流が流れて出力ト
ランジスタT4が破壊され、半導体集積回路10が不良
になるという事故が発生している。。 外部出力端子0UTXについても上記同様である。 第4図は5CFLの出力バッファ回路121を備えた半
導体集積回路101の要部を示す。この出力バッファ回
路121の抵抗R1i、トランジスタTl i (i
=1〜5)は第3図の抵抗Ri、トランジスタTiに対
応している。なお、抵抗R11、R12はダイオードD
を介して共通に電源供給線V。Cに接続されている。ま
た、トランジスタT11、T12、T14及び15はエ
ンハンスメント型GaΔ5FETであり、トランジスタ
T13はデプレッション型GaAsFETである。 この半導体集積回路101の場合、出力トランジスタT
14のソースが外部出力端子OUT 1に接続され、上
記と同一の理由により、外部出力端子OUT 1に抵抗
R15が外付けされ、かつ、抵抗R15が次段の回路付
近に配置されており、上記同様の問題が生ずる。
本発明の目的は、このような問題点に鑑み、外部出力端
子の短絡による不良化を防止することができる半導体集
積回路を提供することにある。
子の短絡による不良化を防止することができる半導体集
積回路を提供することにある。
第1図は本発明に係る半導体集積回路lの原理構成を示
す。この半導体集積回路1は次のような構成要素3〜6
を備えた出力バッファ回路2を有している。 図中、3は出力トランジスタ、例えばNPN型トランジ
スタ又はデプレッション型GaAsFETであり、制a
IJ端子に加えられる電圧に応じた電流が一端と他端と
の間に流れ、該一端が外部出力端子OUTに接続されて
いる。 4は過大電流検出用抵抗であり、出力トランジスタ3の
該他端と電源供給線vcCとの間に接続されている。 5は比較回路であり、出力トランジスタ3の該他端の電
圧Vと基準電圧■、とを比較する。 6は記憶回路であり、比較回路5でV<VSが検出され
たことを記憶する。 7は制御回路であり、記憶回路6が該検出を記憶してい
る開のみ、出力トランジスタ3のベース電位を低くして
出力トランジスタ3をオフ状態にする。
す。この半導体集積回路1は次のような構成要素3〜6
を備えた出力バッファ回路2を有している。 図中、3は出力トランジスタ、例えばNPN型トランジ
スタ又はデプレッション型GaAsFETであり、制a
IJ端子に加えられる電圧に応じた電流が一端と他端と
の間に流れ、該一端が外部出力端子OUTに接続されて
いる。 4は過大電流検出用抵抗であり、出力トランジスタ3の
該他端と電源供給線vcCとの間に接続されている。 5は比較回路であり、出力トランジスタ3の該他端の電
圧Vと基準電圧■、とを比較する。 6は記憶回路であり、比較回路5でV<VSが検出され
たことを記憶する。 7は制御回路であり、記憶回路6が該検出を記憶してい
る開のみ、出力トランジスタ3のベース電位を低くして
出力トランジスタ3をオフ状態にする。
通常はV>Vsが成立し、出力トランジスタ3は、従来
同様に、制御端子に加えられる電圧に応じた電流が流れ
る。 誤って外部出力端子OUTを短絡した場合には、抵抗4
に過大電流が流れようとする。しかし、この際、抵抗4
に流れる電流により電圧Vが基準電圧Vsよりも低くな
り、制御回路7により出力トランジスタがオフ状態にな
る。 したがって、外部出力端子OUTの短絡による出力トラ
ンジスタ3の破壊が防止され、半導体集積回路の不良化
が防止される。
同様に、制御端子に加えられる電圧に応じた電流が流れ
る。 誤って外部出力端子OUTを短絡した場合には、抵抗4
に過大電流が流れようとする。しかし、この際、抵抗4
に流れる電流により電圧Vが基準電圧Vsよりも低くな
り、制御回路7により出力トランジスタがオフ状態にな
る。 したがって、外部出力端子OUTの短絡による出力トラ
ンジスタ3の破壊が防止され、半導体集積回路の不良化
が防止される。
以下、第2図に基づいて本発明に係る半導体集積回路の
一実施例を説明する。第3図と同一構成要素には同一符
号を付してその説明を省略する。 この半導体集積回路10Aは、出力バッファ回路12A
の出力トランジスタT4、T5にそれぞれ過電流保護回
路18.20を付加している点で第3図の回路と異なっ
ている。過電流保護回路18と20とは同一構成であり
、過電流保護回路20の構成を図示省略している。 出力トランジスタT4のコレクタ・エミッタ間に流れる
電流を検出するたtに、出力トランジスタT4のコレク
タと電源供給線Vccとの間に抵抗R6を接続している
。抵抗R6は、外部出力端子OUTの出力振幅が小さく
ならないようにするために、抵抗R5の1/10程度、
例えば5Ωにする。出力トランジスタT4のコレクタと
抵抗R6との接続点の電圧Vは、差動アンプ22の反転
入力端子に供給され、差動アンプ22の非反転入力端子
に供給される基準電圧Vsと比較される。差動アンプ2
2の出力端子は、バッファゲート24を介してフリップ
70ツブ26の入力端子に接続されている。フリップフ
ロップ26の出力端子は、抵抗R8を介してトランジス
タT6のベースニ接続されている。トランジスタT6の
コレクタは抵抗R9を介して出力トランジスタT4のベ
ースに接続され、トランジスタT6のエミッタは電源供
給線V0.に接続されている。他の点は第3図と同一で
ある。 次に、上記の如く構成された本実施例の動作を説明する
。 通常は、入力端子Vsのレベル変化に関わらず、V>V
5が成立している。このため、バッファゲート24及び
フリップ70ツブ26の出力は低レベルとなり、トラン
ジスタT6がオフ状態になっている。したがって、出力
バッファ回路12Aの動作は、第3図の出力バッファ回
路12の動作と同一になる。 誤って外部出力端子0LITを−2,OVに短絡した場
合には、抵抗R6に過大電流が流れようとする。しかし
、この際、抵抗R6に流れる電流により電圧Vが基準電
圧■、よりも低くなり、バッファゲート24の出力が高
レベルになる。この高レベルがフリップフロップ26に
保持され、トランジスタT6がオン状態になって、出力
トランジスタT4のベース電位が下がり、出力トランジ
スタT4がオフ状態になる。 したがって、外部出力端子OUTの短絡事故による出力
トランジスタT4の破壊が防止される。 出力トランジスタT5、過電流保護回路20及び外部出
力端子0UTXについても上記同様である。 なお、過電流保護回路18.20を設けることにより出
力バッファ回路12Aが複雑になるが、半導体集積回路
10A全体に対する出力バッファ回路12Aのチップ面
積占有率は小さいので、半導体集積回路の複雑化は無視
できる。 また、上記実施例では、過電流保護回路I8及び20を
ECL回路に適用した場合を説明したが第4図に示すよ
うな5CFL回路にも同様に適用できることは勿論であ
る。
一実施例を説明する。第3図と同一構成要素には同一符
号を付してその説明を省略する。 この半導体集積回路10Aは、出力バッファ回路12A
の出力トランジスタT4、T5にそれぞれ過電流保護回
路18.20を付加している点で第3図の回路と異なっ
ている。過電流保護回路18と20とは同一構成であり
、過電流保護回路20の構成を図示省略している。 出力トランジスタT4のコレクタ・エミッタ間に流れる
電流を検出するたtに、出力トランジスタT4のコレク
タと電源供給線Vccとの間に抵抗R6を接続している
。抵抗R6は、外部出力端子OUTの出力振幅が小さく
ならないようにするために、抵抗R5の1/10程度、
例えば5Ωにする。出力トランジスタT4のコレクタと
抵抗R6との接続点の電圧Vは、差動アンプ22の反転
入力端子に供給され、差動アンプ22の非反転入力端子
に供給される基準電圧Vsと比較される。差動アンプ2
2の出力端子は、バッファゲート24を介してフリップ
70ツブ26の入力端子に接続されている。フリップフ
ロップ26の出力端子は、抵抗R8を介してトランジス
タT6のベースニ接続されている。トランジスタT6の
コレクタは抵抗R9を介して出力トランジスタT4のベ
ースに接続され、トランジスタT6のエミッタは電源供
給線V0.に接続されている。他の点は第3図と同一で
ある。 次に、上記の如く構成された本実施例の動作を説明する
。 通常は、入力端子Vsのレベル変化に関わらず、V>V
5が成立している。このため、バッファゲート24及び
フリップ70ツブ26の出力は低レベルとなり、トラン
ジスタT6がオフ状態になっている。したがって、出力
バッファ回路12Aの動作は、第3図の出力バッファ回
路12の動作と同一になる。 誤って外部出力端子0LITを−2,OVに短絡した場
合には、抵抗R6に過大電流が流れようとする。しかし
、この際、抵抗R6に流れる電流により電圧Vが基準電
圧■、よりも低くなり、バッファゲート24の出力が高
レベルになる。この高レベルがフリップフロップ26に
保持され、トランジスタT6がオン状態になって、出力
トランジスタT4のベース電位が下がり、出力トランジ
スタT4がオフ状態になる。 したがって、外部出力端子OUTの短絡事故による出力
トランジスタT4の破壊が防止される。 出力トランジスタT5、過電流保護回路20及び外部出
力端子0UTXについても上記同様である。 なお、過電流保護回路18.20を設けることにより出
力バッファ回路12Aが複雑になるが、半導体集積回路
10A全体に対する出力バッファ回路12Aのチップ面
積占有率は小さいので、半導体集積回路の複雑化は無視
できる。 また、上記実施例では、過電流保護回路I8及び20を
ECL回路に適用した場合を説明したが第4図に示すよ
うな5CFL回路にも同様に適用できることは勿論であ
る。
以上説明した如く、本発明に係る半導体集積回路では、
誤って外部出力端子を短絡しても、出力トランジスタが
オフ状態になるので、過大電流が出力トランジスタに流
れて出力トランジスタが破壊されるのを防止でき、した
がって、外部出力端子の短絡による半導体集積回路の不
良化を防止することができるという効果を奏し、半導体
集積回路の信頼性向上に寄与するところが大きい。
誤って外部出力端子を短絡しても、出力トランジスタが
オフ状態になるので、過大電流が出力トランジスタに流
れて出力トランジスタが破壊されるのを防止でき、した
がって、外部出力端子の短絡による半導体集積回路の不
良化を防止することができるという効果を奏し、半導体
集積回路の信頼性向上に寄与するところが大きい。
第1図は本発明に係る半導体集積回路の原理構成を示す
ブロック図、 第2図は本発明の一実施例に係り、E CL出力バッフ
ァ回路を備えた半導体集積回路の要部回路図である。 第3図及び第4図は従来例に係り、 第3図はECL出力バッファ回路を備えた半導体集積回
路の要部回路図、 第4図は5CFL出力バッファ回路を備えた半導体集積
回路の要部回路図である。 図中、 l01IOA、IOBは半導体集積回路12.12A、
121は出力バッファ回路16は電流源 18.20は過電流保護回路 22は差動アンプ 24はバッファゲート 26はフリップフロップ OUT、○UTISOUTX、0UTIXは外1 半導
体集積回路 2:出力バッファ回路 第 図 UTX 第3図
ブロック図、 第2図は本発明の一実施例に係り、E CL出力バッフ
ァ回路を備えた半導体集積回路の要部回路図である。 第3図及び第4図は従来例に係り、 第3図はECL出力バッファ回路を備えた半導体集積回
路の要部回路図、 第4図は5CFL出力バッファ回路を備えた半導体集積
回路の要部回路図である。 図中、 l01IOA、IOBは半導体集積回路12.12A、
121は出力バッファ回路16は電流源 18.20は過電流保護回路 22は差動アンプ 24はバッファゲート 26はフリップフロップ OUT、○UTISOUTX、0UTIXは外1 半導
体集積回路 2:出力バッファ回路 第 図 UTX 第3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 制御端子に加えられる電圧に応じた電流が一端と他端と
の間に流れ、該一端が外部出力端子(OUT)に接続さ
れた出力トランジスタ(3)と、該出力トランジスタの
該他端と電源供給線との間に接続された過大電流検出用
抵抗(4)と、該出力トランジスタの該他端の電圧Vと
基準電圧V_sとを比較する比較回路(5)と、該比較
回路でV<V_sが検出されたことを記憶する記憶回路
(6)と、 該記憶回路が該検出を記憶している間のみ、該出力トラ
ンジスタのベース電位を低くして該出力トランジスタを
オフ状態にする制御回路(7)とを備えた出力バッファ
回路(2)を有することを特徴とする半導体集積回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249302A JPH04127714A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 半導体集積回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2249302A JPH04127714A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 半導体集積回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04127714A true JPH04127714A (ja) | 1992-04-28 |
Family
ID=17190961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2249302A Pending JPH04127714A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 半導体集積回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04127714A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005017728A1 (en) * | 2003-08-14 | 2005-02-24 | Infineon Technologies Ag | Modifying clock signals output by an integrated circuit |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP2249302A patent/JPH04127714A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005017728A1 (en) * | 2003-08-14 | 2005-02-24 | Infineon Technologies Ag | Modifying clock signals output by an integrated circuit |
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