JPH04178016A - 信号レベル変換回路 - Google Patents

信号レベル変換回路

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JPH04178016A
JPH04178016A JP2306652A JP30665290A JPH04178016A JP H04178016 A JPH04178016 A JP H04178016A JP 2306652 A JP2306652 A JP 2306652A JP 30665290 A JP30665290 A JP 30665290A JP H04178016 A JPH04178016 A JP H04178016A
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JP
Japan
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circuit
signal level
semiconductor integrated
power supply
inverter
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JP2306652A
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English (en)
Inventor
Toshinari Hayashi
俊成 林
Hiroyuki Adachi
安達 裕幸
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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〕 ECL (エミッタ・カップルド・デバイス)回路の信
号レベルをGaAs (ガリウム・ヒ素)半導体集積回
路の信号レベルに変換する信号レベル変換回路に関し、 回路を構成するトランジスタ数が減少し、かつ遅延時間
か小さくて済むことを目的とし、エミッタ・カップルド
・デバイス回路の出力する第1の信号レベルをガリウム
・ヒ素半導体集積回路に入力する第2の信号レベルに変
換する信号レベル変換回路において、ダイレクト・カッ
プルド・FET・ロジック構成で低電圧側の電源電圧が
該ガリウム・ヒ素半導体集積回路の低電圧側の電源電圧
より低くされており、該第1の信号レベルの信号を供給
されて反転する第1のインバータと、ダイレクト・カッ
プルド・FET・ロジック構成で電源電圧が該ガリウム
・ヒ素半導体集積回路の電源電圧と同一とされており、
該第1のインバータの出力信号を反転して第2の信号レ
ベルとし該ガリウム・ヒ素半導体集積回路に供給する第
2のインバータとを有し、また、低電圧側の電源電圧が
該ガリウム・ヒ素半導体集積回路の低電圧側の電源電圧
より低くされており、該第1の信号レベルの信号を供給
されるソースフォロア回路と、ダイレクト・カップルド
・FET・ロジック構成て入力段の低電圧側の電源電圧
か該ソースフォロア回路の低電圧側の電源電圧と同一と
された第3のインバータとを有し構成する。
〔産業上の利用分野〕
本発明は信号レベル変換回路に関し、ECL(エミッタ
・カップルド・デバイス)回路の信号レベルをGaAs
 (ガリウム・ヒ素)半導体集積回路装置の信号レベル
に変換する信号レベル変換回路に関する。
近年、GaAs半導体集積回路かその高速性から多用さ
れるようになり、高速性を要求される演算部をGaAs
半導体集積回路で構成し、高集積度を要求されるメモリ
部をシリコン半導体集積回路のECL回路で構成するこ
とが従来より行なわれている。この場合ECL回路の信
号レベルはHレベルが略−0,9V、Lレベルが略−1
,7V、閾値レベルが略−1,3Vであり、GaAs半
導体集積回路の信号レベルはHレベルが略−0,8V、
Lレベルが略−1,5V、閾値レベルが略−1,15V
であるため、両回路の間に信号レベル変換回路を設ける
必要がある。
〔従来の技術〕
GaAs半導体集積回路に設けられた従来回路は第3図
(A)に示す如く差動回路11.12及びバッファ回路
13.14で構成されている。第3図(B)に示す差動
回路11は端子lOより入来するECL回路の出力信号
を端子16に供給される基準レベルVREFと比較して
端子17a。
17bより差動出力する。第3図(C)に示す差動回路
12は端子17a、17bよりの差動入力を比較して端
子18a、18bより差動出力する。
バッファ回路13.14は第3図(D)に示す如くソー
スフォロア構成であり、端子18a(又は18b)より
入来する信号をレベルシフトし、かつインピーダンス変
換を行なって端子20(又は21)より出力する。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の信号レベル変換回路は、第3図(A)〜(D)に
示す如く回路を構成するトランジスタ素子数が多いため
、チップサイズが増大し、また遅延時間か大きいという
問題かあった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、回路を構成す
るトランジスタ数が減少し、かつ遅延時間が小さくて済
む信号レベル変換回路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〕
本発明の信号レベル変換回路は、 エミッタ・カップルド・デバイス回路の出力する第1の
信号レベルをガリウム・ヒ素半導体装置回路に入力する
第2の信号レベルに変換する信号レベル変換回路におい
て、 ダイレクト・カップルド・FET・ロジック構成で低電
圧側の電源電圧がガリウム・ヒ素半導体集積回路の低電
圧側の電源電圧より低くされており、第1の信号レベル
の信号を供給されて反転する第1のインバータと、 ダイレクト・カップルド・FET・ロジック構成で電源
電圧が該ガリウム・ヒ素半導体集積回路の電源電圧と同
一とされており、第1のインバータの出力信号を反転し
て第2の信号レベルとしガリウム・ヒ素半導体集積回路
に供給する第2のインバータとを有する。
また、低電圧側の電源電圧かガリウム・ヒ素半導体集積
回路の低電圧側の電源電圧より低くされており、第1の
信号レベルの信号を供給されるソースフォロア回路と、 ダイレクト・カップルド・FET・ロジック構成で入力
段の低電圧側の電源電圧かソースフォロア回路の低電圧
側の電源電圧と同一とされた第3のインバータとを有す
る。
〔作用〕
本発明においては、ダイレクト・カップルド・FET・
ロジック構成の第1.第2のインバータ又はソースフォ
ロア回路と第3.第2のインバータで信号レベルを順次
シフトしてGaAs半導体集積回路の信号レベルとする
ため、回路を構成するトランジスタ数が減少し、遅延時
間が小さくなる。
〔実施例〕
第1図は本発明回路の第1実施例の回路図を示す。この
回路はGaAs半導体集積回路内に設けられる。
同図中、端子30にはECL回路のドライバ31の出力
するHレベルが一〇、9V、Lレベルが−1,75V、
閾値レベルが−1,33Vの信号が入来する。端子30
はエンハンスメント型FET(を界効果トランジスタ)
Qlのゲートに接続され、FETQ、のドレインはデイ
プリージョン型FETQ2のゲート及びソースと、エン
ハンスメント型FETQ、のゲートに接続されており、
FETQ3のソースはデイプリージョン型FETQ、の
ドレインと接続されている。F E、T Q lのソー
スとFETQ、のソース及びゲートには電圧−1,7V
が印加され、FETQS 、Q2夫々のドレインには0
v(GND)が印加されている。このFETQ1〜Q4
はGaAs半導体集積回路のDCFL(ダイレクト・カ
ップルド・FET・ロジック)回路と同一のインバータ
32を構成している。
インバータ32の出力信号はF E T Q 2のソー
スからDFCL回路のインバータ33を構成するハンス
メント型FETQ、のゲートに接続され、F E T 
Q sのドレインはデイプリージョン型FETQ、のゲ
ート及びソースと、エンハンスメント型FETQ、のゲ
ートに接続されており、FETQ7のソースはデイプリ
ージョン型FETQ、のドレインと接続されている。F
ETQSのソースとFETQ、のソース及びゲートには
電圧−1,5■が印加され、FETQS 、Qv夫々の
ドレインにはOv (GND)が印加されている。イン
バータ33のF E T Q ?のソースは端子34を
介して後続のGaAs半導体集積回路に接続されている
ここでインバータ32の低電圧側の電源は電圧−1,7
Vとされているため、インバータ32の出力信号はHレ
ベルが一〇、7V、Lレベルが−1,7V、閾値レベル
が−1,IVにシフトされる。またインバータ32の出
力信号を供給されるインバータ33の低電圧側の電源は
GaAs半導体集積回路と同一の電圧−1,5Vとされ
ており、端子34より出力される信号はHレベルが−0
,7V、Lレベルが−1,5V、閾値レベルが−1,0
5Vとなり、GaAs半導体集積回路の信号レベルと同
一である。
第2図は本発明回路の第2実施例の回路図を示す。この
回路はGaAs半導体集積回路内に設けられる。
同図中、端子40にはECL回路のドライバ41の出力
するHレベルが−0,9V、Lレベルが−1,75V、
閾値レベルか−1,33Vの信号か入来する。端子40
はエンハンスメント型FETQ、のゲートに接続され、
FETQ、のソースはデイプリージョン型FETQ、。
のドレインに接続されている。FETQ、のドレインに
は0v(GND)が印加され、FETQ、、のゲート及
びソースには−2,OVが印加されティる。FETQ、
、Q、、はソースフォロア回路41を構成している。
ソースフォロア回路41の出力信号はFETQ、のソー
スからトランジスタサイズが他の全てのPETに対して
2倍とされたエンハンスメント型FETQ、、のゲート
に接続され、FETQ、、のドレインはデイプリージョ
ン型FETQ、、のゲート及びソースと、エンハンスメ
ント型FETQ、2のゲートに接続されており、FET
Q、、のソースはデイプリージョン型FETQ、、のト
レインと接続されている。FETQ、、のソースには電
圧−2、OVが印加され、FETQ、、のソース及びゲ
ートニハ電圧−1,5Vか印加され、FETQ、、。
Q l夫々のドレインにはOv (GND)が印加され
ている。このFETQ、、 〜Q、、はGa−As半導
体集積回路のDCFL回路と同一のインバータ43を構
成している。
インバータ43の出力信号はFETQ、、のソースから
DCFL回路のインバータ44を構成するハンスメント
型FETQlsのゲートに接続され、FETQlgのド
レインはデイプリージョン型FETQ、、のゲート及び
ソースと、エンハンスメント型FETQ、7のゲートに
接続されており、FETQ 17のソースはデイプリー
ジョン型FETQ、、のトレインと接続されている。F
ETQIaのソースとFETQ、、のソース及びゲート
には電圧−1,5Vか印加され、FETQl−、Qlを
夫々のドレインには0v(GND)か印加されている。
インバータ44のFETQ、?のソースは端子45を介
して後続のGaAs半導体集積回路に接続されている。
ここで、ソースフォロア回路42の低電圧側の電源は−
2,OVとされ、またインバータ43のFETQ、、の
印加電圧は−2,OV、FETQ、ffの印加電圧は−
1,5Vとされているために、インバータ43の出力信
号はHレベルが−0,7V、Lレベルが−1,5V、閾
値レベルが−1,05Vにシフトされる。またインバー
タ43の出力信号を供給されるインバータ44の低電圧
側の電源はGaAs半導体集積回路と同一の電圧−1,
5Vとされており、端子34より出力される信号はHレ
ベルが−0,7V、Lレベルが−1,5V、閾値レベル
が−1,05Vとなり、GaAs半導体集積回路の信号
レベルと同一である。
このようにDCFL構成の第1.第2のインバータ32
.33又はソースフォロア回路42と第3.第2のイン
バータ43.44で信号レベルを順次シフトしてGaA
s半導体集積回路の信号レベルとするため、回路を構成
するトランジスタ数が減少し、遅延時間が小さくなる。
〔発明の効果〕
上述の如く、本発明の信号レベル変換回路によれば、回
路を構成するトランジスタ数が減少し、かつ遅延時間か
小さくて済み、実用上きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図夫々は本発明回路の各実施例の回路図、 第3図は従来回路の回路構成図である。 図において、 32.33.43.44はインバータ、42はソースフ
ォロア回路、 Q、〜Q +sはFET を示す。 特許呂願大 富 士 通 株式会社

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)エミッタ・カップルド・デバイス回路の出力する
    第1の信号レベルをガリウム・ヒ素半導体集積回路に入
    力する第2の信号レベルに変換する信号レベル変換回路
    において、ダイレクト・カップルド・FET・ロジック
    構成で低電圧側の電源電圧が該ガリウム・ヒ素半導体集
    積回路の低電圧側の電源電圧より低くされており、該第
    1の信号レベルの信号を供給されて反転する第1のイン
    バータ(32)と、 ダイレクト・カップルド・FET・ロジック構成で電源
    電圧が該ガリウム・ヒ素半導体集積回路の電源電圧と同
    一とされており、該第1のインバータの出力信号を反転
    して第2の信号レベルとし該ガリウム・ヒ素半導体集積
    回路に供給する第2のインバータ(33)とを有するこ
    とを特徴とする信号レベル変換回路。
  2. (2)エミッタ・カップルド・デバイス回路の出力する
    第1の信号レベルをガリウム・ヒ素半導体集積回路に入
    力する第2の信号レベルに変換する信号レベル変換回路
    において、低電圧側の電源電圧が該ガリウム・ヒ素半導
    体集積回路の低電圧側の電源電圧より低くされており、
    該第1の信号レベルの信号を供給されるソースフォロア
    回路(42)と、 ダイレクト・カップルド・FET・ロジック構成で入力
    段の低電圧側の電源電圧が該ソースフォロア回路の低電
    圧側の電源電圧と同一とされた第3のインバータ(43
    )と、 ダイレクト・カップルド・FET・ロジック構成で電源
    電圧が該ガリウム・ヒ素半導体集積回路の電源電圧と同
    一とされており、該第1のインバータの出力信号を反転
    して該ガリウム・ヒ素半導体集積回路に供給する第2の
    インバータ(44)とを有することを特徴とする信号レ
    ベル変換回路。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005060102A1 (ja) * 2003-12-18 2005-06-30 Nikon Corporation レベルシフト回路、並びに、これを用いたアクチュエータ装置及び光スイッチシステム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005060102A1 (ja) * 2003-12-18 2005-06-30 Nikon Corporation レベルシフト回路、並びに、これを用いたアクチュエータ装置及び光スイッチシステム
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