JPH04310018A - レベル変換回路 - Google Patents
レベル変換回路Info
- Publication number
- JPH04310018A JPH04310018A JP3075241A JP7524191A JPH04310018A JP H04310018 A JPH04310018 A JP H04310018A JP 3075241 A JP3075241 A JP 3075241A JP 7524191 A JP7524191 A JP 7524191A JP H04310018 A JPH04310018 A JP H04310018A
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- transistor
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- pull
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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。
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はECLレベルの入力信
号をTTLレベルに変換して出力するレベル変換回路に
関するものである。近年の半導体チップでは動作速度の
向上及び消費電力の低減を図るためにバイポーラトラン
ジスタによるECL論理回路とMOSトランジスタによ
るTTL論理回路及びその両者からなるBi CMOS
論理回路とを混載したものがあり、このような半導体チ
ップではECLレベルの信号をTTLレベルに変換する
レベル変換回路あるいはTTLレベルの信号をECLレ
ベルに変換するためのレベル変換回路を同一チップ内に
搭載する必要がある。
号をTTLレベルに変換して出力するレベル変換回路に
関するものである。近年の半導体チップでは動作速度の
向上及び消費電力の低減を図るためにバイポーラトラン
ジスタによるECL論理回路とMOSトランジスタによ
るTTL論理回路及びその両者からなるBi CMOS
論理回路とを混載したものがあり、このような半導体チ
ップではECLレベルの信号をTTLレベルに変換する
レベル変換回路あるいはTTLレベルの信号をECLレ
ベルに変換するためのレベル変換回路を同一チップ内に
搭載する必要がある。
【0002】
【従来の技術】ECLレベルの信号をTTLレベルに変
換する従来のレベル変換回路の一例を図7に従って説明
すると、ECL論理部を構成するNPNトランジスタT
r1,Tr2のコレクタは抵抗R1,R2を介して高電
位側電源Vccに接続され、エミッタはバイアス用トラ
ンジスタTr3及び抵抗R3を介して低電位側電源VE
Eに接続され、同トランジスタTr3に活性化信号Vc
s1 が入力されるとトランジスタTr1,Tr2が活
性化される。そして、一方のトランジスタTr1のベー
スにはECLレベルの入力信号Vinが入力されるとと
もに他方のトランジスタTr2のベースには基準電圧V
BB1 が入力され、入力信号Vinが基準電圧VBB
1 より高くなるとトランジスタTr1がオンされると
ともにトランジスタTr2がオフされ、入力信号Vin
が基準電圧VBB1 より低くなるとその動作が反転さ
れる。
換する従来のレベル変換回路の一例を図7に従って説明
すると、ECL論理部を構成するNPNトランジスタT
r1,Tr2のコレクタは抵抗R1,R2を介して高電
位側電源Vccに接続され、エミッタはバイアス用トラ
ンジスタTr3及び抵抗R3を介して低電位側電源VE
Eに接続され、同トランジスタTr3に活性化信号Vc
s1 が入力されるとトランジスタTr1,Tr2が活
性化される。そして、一方のトランジスタTr1のベー
スにはECLレベルの入力信号Vinが入力されるとと
もに他方のトランジスタTr2のベースには基準電圧V
BB1 が入力され、入力信号Vinが基準電圧VBB
1 より高くなるとトランジスタTr1がオンされると
ともにトランジスタTr2がオフされ、入力信号Vin
が基準電圧VBB1 より低くなるとその動作が反転さ
れる。
【0003】トランジスタTr1のコレクタはNPNト
ランジスタTr4のベースに接続され、そのトランジス
タTr4のコレクタは電源Vccに接続されるとともに
エミッタはダイオードD及び抵抗R4を介して電源VE
Eに接続されている。また、電源Vcc,VEE間には
プルアップ用トランジスタであるPチャネルMOSトラ
ンジスタTr5と、プルダウン用トランジスタであるN
チャネルMOSトランジスタTr6とが直列に接続され
、両トランジスタTr5,Tr6のドレインから出力信
号Vout が出力されるとともにトランジスタTr5
のゲートは前記トランジスタTr4のエミッタに接続さ
れ、トランジスタTr6のゲートは前記ダイオードDの
カソードに接続されている。
ランジスタTr4のベースに接続され、そのトランジス
タTr4のコレクタは電源Vccに接続されるとともに
エミッタはダイオードD及び抵抗R4を介して電源VE
Eに接続されている。また、電源Vcc,VEE間には
プルアップ用トランジスタであるPチャネルMOSトラ
ンジスタTr5と、プルダウン用トランジスタであるN
チャネルMOSトランジスタTr6とが直列に接続され
、両トランジスタTr5,Tr6のドレインから出力信
号Vout が出力されるとともにトランジスタTr5
のゲートは前記トランジスタTr4のエミッタに接続さ
れ、トランジスタTr6のゲートは前記ダイオードDの
カソードに接続されている。
【0004】このように構成されたレベル変換回路では
、入力信号Vinが基準電圧VBB1 より高くなって
トランジスタTr1がオンされるとともにトランジスタ
Tr2がオフされると、トランジスタTr4がオフされ
ることによりトランジスタTr5がオンされるとともに
トランジスタTr6がオフされてHレベルの出力信号V
out が出力され、入力信号Vinが基準電圧VBB
1 より高くなると、各トランジスタの動作が反転して
Lレベルの出力信号Vout が出力され、このような
動作によりECLレベルの入力信号Vinに基づいてT
TLレベルの出力信号Vout が出力される。
、入力信号Vinが基準電圧VBB1 より高くなって
トランジスタTr1がオンされるとともにトランジスタ
Tr2がオフされると、トランジスタTr4がオフされ
ることによりトランジスタTr5がオンされるとともに
トランジスタTr6がオフされてHレベルの出力信号V
out が出力され、入力信号Vinが基準電圧VBB
1 より高くなると、各トランジスタの動作が反転して
Lレベルの出力信号Vout が出力され、このような
動作によりECLレベルの入力信号Vinに基づいてT
TLレベルの出力信号Vout が出力される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
なレベル変換回路ではトランジスタTr4がオフされて
Hレベルの出力信号Vout が出力される場合にも、
同トランジスタTr4から抵抗R4に僅かに流れるコレ
クタ電流IEFによりトランジスタTr6のゲート電位
が電源VEEより上昇して同トランジスタTr6にドレ
イン電流が流れる。一方、トランジスタTr4がオンさ
れてLレベルの出力信号Vout が出力される場合に
も、同トランジスタTr4のベース・エミッタ間電圧降
下によりトランジスタTr5のゲート電位が電源Vcc
より低下して同トランジスタTr5にドレイン電流が流
れる。従って、トランジスタTr5,Tr6のいずれか
が僅かにオンされた状態でHレベルあるいはLレベルの
出力信号Vout が出力されるので、その出力信号V
out を電源Vcc,VEE間でフルスイングさせる
ことができないため、後続回路に対しノイズ等に対する
マージンを充分確保することができないとともに、消費
電力も増大するという問題点がある。
なレベル変換回路ではトランジスタTr4がオフされて
Hレベルの出力信号Vout が出力される場合にも、
同トランジスタTr4から抵抗R4に僅かに流れるコレ
クタ電流IEFによりトランジスタTr6のゲート電位
が電源VEEより上昇して同トランジスタTr6にドレ
イン電流が流れる。一方、トランジスタTr4がオンさ
れてLレベルの出力信号Vout が出力される場合に
も、同トランジスタTr4のベース・エミッタ間電圧降
下によりトランジスタTr5のゲート電位が電源Vcc
より低下して同トランジスタTr5にドレイン電流が流
れる。従って、トランジスタTr5,Tr6のいずれか
が僅かにオンされた状態でHレベルあるいはLレベルの
出力信号Vout が出力されるので、その出力信号V
out を電源Vcc,VEE間でフルスイングさせる
ことができないため、後続回路に対しノイズ等に対する
マージンを充分確保することができないとともに、消費
電力も増大するという問題点がある。
【0006】この発明の目的は、ECLレベルの入力信
号をTTLレベルに変換して出力するレベル変換回路に
おいて、出力信号を高電位側電源と低電位側電源との間
でフルスイングさせ得るレベル変換回路を提供すること
にある。
号をTTLレベルに変換して出力するレベル変換回路に
おいて、出力信号を高電位側電源と低電位側電源との間
でフルスイングさせ得るレベル変換回路を提供すること
にある。
【0007】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理説明
図である。すなわち、ECL論理部を構成する一対のバ
イポーラトランジスタTr1,Tr2のベースにECL
レベルの入力信号Vinと基準信号VBB1 とが入力
され、その入力信号Vinに基づいて前記ECL論理部
で高電位側電源Vccと低電位側電源VEEとの間に直
列に接続されたプルアップ用トランジスタTr5とプル
ダウン用トランジスタTr6が交互にオンされてTTL
レベルの出力信号Vout が出力される。前記一対の
バイポーラトランジスタTr1,Tr2の一方のコレク
タは前記プルアップ用トランジスタTr5のゲートに接
続され、他方のコレクタはプリドライバ用PチャネルM
OSトランジスタTr7のゲートに接続され、前記Pチ
ャネルMOSトランジスタTr7のソースは高電位側電
源Vccに接続されるとともにドレインは前記プルダウ
ン用トランジスタTr6のゲートに接続されている。
図である。すなわち、ECL論理部を構成する一対のバ
イポーラトランジスタTr1,Tr2のベースにECL
レベルの入力信号Vinと基準信号VBB1 とが入力
され、その入力信号Vinに基づいて前記ECL論理部
で高電位側電源Vccと低電位側電源VEEとの間に直
列に接続されたプルアップ用トランジスタTr5とプル
ダウン用トランジスタTr6が交互にオンされてTTL
レベルの出力信号Vout が出力される。前記一対の
バイポーラトランジスタTr1,Tr2の一方のコレク
タは前記プルアップ用トランジスタTr5のゲートに接
続され、他方のコレクタはプリドライバ用PチャネルM
OSトランジスタTr7のゲートに接続され、前記Pチ
ャネルMOSトランジスタTr7のソースは高電位側電
源Vccに接続されるとともにドレインは前記プルダウ
ン用トランジスタTr6のゲートに接続されている。
【0008】また、図2に示すように前記プルアップ用
トランジスタとプルダウン用トランジスタは高電位側電
源Vccと低電位側電源低電位側電源VEEとの間に直
列に接続したPチャネルMOSトランジスタTr5とN
チャネルMOSトランジスタTr6とで構成し、前記プ
リドライバ用PチャネルMOSトランジスタTr7のド
レインは前記NチャネルMOSトランジスタTr6のゲ
ートに接続するとともに抵抗R4を介して低電位側電源
VEEに接続している。
トランジスタとプルダウン用トランジスタは高電位側電
源Vccと低電位側電源低電位側電源VEEとの間に直
列に接続したPチャネルMOSトランジスタTr5とN
チャネルMOSトランジスタTr6とで構成し、前記プ
リドライバ用PチャネルMOSトランジスタTr7のド
レインは前記NチャネルMOSトランジスタTr6のゲ
ートに接続するとともに抵抗R4を介して低電位側電源
VEEに接続している。
【0009】また、前記プリドライバ用PチャネルMO
SトランジスタTr7のドレインは前記NチャネルMO
SトランジスタTr6のゲートに接続するとともにゲー
トを高電位側電源Vccに接続したNチャネルMOSト
ランジスタTr8を介して低電位側電源VEEに接続し
ている。
SトランジスタTr7のドレインは前記NチャネルMO
SトランジスタTr6のゲートに接続するとともにゲー
トを高電位側電源Vccに接続したNチャネルMOSト
ランジスタTr8を介して低電位側電源VEEに接続し
ている。
【0010】
【作用】入力信号Vinと基準信号VBB1 とに基づ
くECL論理部の動作により、プルアップ用トランジス
タTr5とプルダウン用トランジスタTr6はいずれか
一方が確実にオフされた状態で出力信号Vout を出
力する。
くECL論理部の動作により、プルアップ用トランジス
タTr5とプルダウン用トランジスタTr6はいずれか
一方が確実にオフされた状態で出力信号Vout を出
力する。
【0011】
【実施例】以下、この発明を具体化した第一の実施例を
図2に従って説明する。なお、前記従来例と同一構成部
分は同一番号を付してその説明を省略する。ECL論理
部を構成するトランジスタTr2のコレクタはプリドラ
イバ用のPチャネルMOSトランジスタTr7のゲート
に接続され、そのトランジスタTr7のソースは電源V
ccに接続され、ドレインはトランジスタTr6のゲー
トに接続されるとともに抵抗R4を介して電源VEEに
接続されている。また、トランジスタTr1のコレクタ
はトランジスタTr5のゲートに接続されている。
図2に従って説明する。なお、前記従来例と同一構成部
分は同一番号を付してその説明を省略する。ECL論理
部を構成するトランジスタTr2のコレクタはプリドラ
イバ用のPチャネルMOSトランジスタTr7のゲート
に接続され、そのトランジスタTr7のソースは電源V
ccに接続され、ドレインはトランジスタTr6のゲー
トに接続されるとともに抵抗R4を介して電源VEEに
接続されている。また、トランジスタTr1のコレクタ
はトランジスタTr5のゲートに接続されている。
【0012】このように構成されたレベル変換回路では
、図3に示すように入力信号Vinが基準電圧VBB1
より高くなってトランジスタTr1がオンされるとと
もにトランジスタTr2がオフされると、トランジスタ
Tr7のゲート電位は電源Vccまで上昇して同トラン
ジスタTr7が完全にオフされることによりトランジス
タTr6がオフされ、同時にトランジスタTr5がオン
されてHレベルの出力信号Vout が出力される。
、図3に示すように入力信号Vinが基準電圧VBB1
より高くなってトランジスタTr1がオンされるとと
もにトランジスタTr2がオフされると、トランジスタ
Tr7のゲート電位は電源Vccまで上昇して同トラン
ジスタTr7が完全にオフされることによりトランジス
タTr6がオフされ、同時にトランジスタTr5がオン
されてHレベルの出力信号Vout が出力される。
【0013】一方、入力信号Vinが基準電圧VBB1
より低くなると、トランジスタTr7がオンされるこ
とによりトランジスタTr6がオンされ、同時にトラン
ジスタTr5のゲート電位が電源Vccまで上昇して同
トランジスタTr5が完全にオフされることによりLレ
ベルの出力信号Vout が出力される。従って、この
レベル変換回路では入力信号Vinに基づいてトランジ
スタTr5,Tr6のいずれかが必ず完全にオフ状態と
なって出力信号Vout が出力されるので、同出力信
号Vout は電源Vcc,VEE間で確実にフルスイ
ングする。
より低くなると、トランジスタTr7がオンされるこ
とによりトランジスタTr6がオンされ、同時にトラン
ジスタTr5のゲート電位が電源Vccまで上昇して同
トランジスタTr5が完全にオフされることによりLレ
ベルの出力信号Vout が出力される。従って、この
レベル変換回路では入力信号Vinに基づいてトランジ
スタTr5,Tr6のいずれかが必ず完全にオフ状態と
なって出力信号Vout が出力されるので、同出力信
号Vout は電源Vcc,VEE間で確実にフルスイ
ングする。
【0014】次に、この発明を具体化した第二の実施例
を図4に従って説明する。この実施例は前記第一の実施
例のトランジスタTr5,Tr7のゲートとECL論理
部のトランジスタTr1,Tr2のコレクタとの接続を
入れ換えたものであり、入力信号Vinに対する出力信
号Vout の論理が反転すること以外は前記第一の実
施例と同様に動作する。
を図4に従って説明する。この実施例は前記第一の実施
例のトランジスタTr5,Tr7のゲートとECL論理
部のトランジスタTr1,Tr2のコレクタとの接続を
入れ換えたものであり、入力信号Vinに対する出力信
号Vout の論理が反転すること以外は前記第一の実
施例と同様に動作する。
【0015】次に、この発明を具体化した第三の実施例
を図5に従って説明する。この実施例は前記第一の実施
例の抵抗R4をNチャネルMOSトランジスタTr8に
置き換えたものであり、同トランジスタTr8のゲート
を電源Vccに接続することにより常時オン状態となっ
て前記抵抗R4と同様に動作する。そして、入力信号V
inに基づいて前記第一の実施例と同様な出力信号Vo
ut が出力される。
を図5に従って説明する。この実施例は前記第一の実施
例の抵抗R4をNチャネルMOSトランジスタTr8に
置き換えたものであり、同トランジスタTr8のゲート
を電源Vccに接続することにより常時オン状態となっ
て前記抵抗R4と同様に動作する。そして、入力信号V
inに基づいて前記第一の実施例と同様な出力信号Vo
ut が出力される。
【0016】次に、この発明を具体化した第四の実施例
を図6に従って説明する。この実施例は前記第一の実施
例のトランジスタTr5,Tr6の動作に基づいてNP
NトランジスタTr9,Tr10 を駆動して負荷駆動
能力を向上させたものであり、第一の実施例と同一論理
で動作する。
を図6に従って説明する。この実施例は前記第一の実施
例のトランジスタTr5,Tr6の動作に基づいてNP
NトランジスタTr9,Tr10 を駆動して負荷駆動
能力を向上させたものであり、第一の実施例と同一論理
で動作する。
【0017】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明はECL
レベルの入力信号をTTLレベルに変換して出力するレ
ベル変換回路において、出力信号を高電位側電源と低電
位側電源との間で確実にフルスイングさせることができ
る優れた効果を発揮する。
レベルの入力信号をTTLレベルに変換して出力するレ
ベル変換回路において、出力信号を高電位側電源と低電
位側電源との間で確実にフルスイングさせることができ
る優れた効果を発揮する。
【図1】本発明の原理説明図である。
【図2】第一の実施例を示す回路図である。
【図3】第一の実施例の動作を示す波形図である。
【図4】第二の実施例を示す回路図である。
【図5】第三の実施例を示す回路図である。
【図6】第四の実施例を示す回路図である。
【図7】従来例を示す回路図である。
Vcc 高電位側電源
VEE 低電位側電源
Vin 入力信号
VBB1 基準信号
Vout 出力信号
Claims (3)
- 【請求項1】 ECL論理部を構成する一対のバイポ
ーラトランジスタ(Tr1,Tr2)のベースにECL
レベルの入力信号(Vin)と基準信号(VBB1 )
とを入力し、その入力信号(Vin)に基づいて前記E
CL論理部で高電位側電源(Vcc)と低電位側電源(
VEE)との間に直列に接続されたプルアップ用トラン
ジスタ(Tr5)とプルダウン用トランジスタ(Tr6
)を交互にオンさせてTTLレベルの出力信号(Vou
t )を出力するレベル変換回路であって、前記一対の
バイポーラトランジスタ(Tr1,Tr2)の一方のコ
レクタは前記プルアップ用トランジスタ(Tr5)のゲ
ートに接続し、他方のコレクタはプリドライバ用Pチャ
ネルMOSトランジスタ(Tr7)のゲートに接続し、
前記PチャネルMOSトランジスタ(Tr7)のソース
は高電位側電源(Vcc)に接続するとともにドレイン
は前記プルダウン用トランジスタ(Tr6)のゲートに
接続したことを特徴とするレベル変換回路。 - 【請求項2】 前記プルアップ用トランジスタとプル
ダウン用トランジスタは高電位側電源(Vcc)と低電
位側電源低電位側電源(VEE)との間に直列に接続し
たPチャネルMOSトランジスタ(Tr5)とNチャネ
ルMOSトランジスタ(Tr6)とで構成し、前記プリ
ドライバ用PチャネルMOSトランジスタ(Tr7)の
ドレインは前記NチャネルMOSトランジスタ(Tr6
)のゲートに接続するとともに抵抗(R4)を介して低
電位側電源(VEE)に接続したことを特徴とする請求
項1記載のレベル変換回路。 - 【請求項3】 前記プリドライバ用PチャネルMOS
トランジスタ(Tr7)のドレインは前記NチャネルM
OSトランジスタ(Tr6)のゲートに接続するととも
にゲートを高電位側電源(Vcc)に接続したNチャネ
ルMOSトランジスタ(Tr8)を介して低電位側電源
(VEE)に接続したことを特徴とする請求項1記載の
レベル変換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3075241A JPH04310018A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | レベル変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3075241A JPH04310018A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | レベル変換回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04310018A true JPH04310018A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=13570530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3075241A Withdrawn JPH04310018A (ja) | 1991-04-08 | 1991-04-08 | レベル変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04310018A (ja) |
-
1991
- 1991-04-08 JP JP3075241A patent/JPH04310018A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980711 |