JPH0442613A - logic circuit - Google Patents

logic circuit

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JPH0442613A
JPH0442613A JP14874590A JP14874590A JPH0442613A JP H0442613 A JPH0442613 A JP H0442613A JP 14874590 A JP14874590 A JP 14874590A JP 14874590 A JP14874590 A JP 14874590A JP H0442613 A JPH0442613 A JP H0442613A
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JP
Japan
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circuit
voltage
transistor
output
base
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Pending
Application number
JP14874590A
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Japanese (ja)
Inventor
Yukihiro Bandai
万代 享宏
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Hitachi Ltd
Hitachi Computer Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Computer Engineering Co 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、論理回路に関し、例えば、高速コンピュー
タ等の高速論理集積回路装置に搭載されるSPL (S
uper  Pu5h−pull  Logic)回路
に利用して特に有効な技術に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to logic circuits, for example, SPL (SPL) installed in high-speed logic integrated circuit devices such as high-speed computers.
The present invention relates to a technique that is particularly effective for use in upper Pu5h-pull Logic) circuits.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

入力信号を受ける位相分割回路と、位相分割回路の反転
出力信号を伝達する出カニミッタフォロア回路とを含む
NTL (Non  Threshold  Logi
c)回路がある。また、NTL回路の出力エミッタフォ
ロア回路をアクティブプルダウン回路に置き換えたいわ
ゆるSPL回路がある。
An NTL (Non Threshold Logic
c) There is a circuit. There is also a so-called SPL circuit in which the output emitter follower circuit of the NTL circuit is replaced with an active pull-down circuit.

SPL回路は、第6図に例示されるように、回路の接地
電位及び電電源圧間にトーテムポール形態に設けられる
一対の出力トランジスタT3及びT4を含む、このうち
、出力トランジスタT4のベースには、キャパシタCI
及び抵抗R4からなる微分回路を介して、入力トランジ
スタT1のエミッタ電圧すなわち位相分割回路の非反転
出力信号の微分信号が供給される。これにより、出力ト
ランジスタT4は、SPL回路のアクティブプルダウン
回路として作用する0回路の接地電位と上記出力トラン
ジスタT4のベースとの間には、そのベースに所定のバ
イアス電圧■8を受けるトランジスタT2が設けられる
。このトランジスタT2は、上記抵抗R4とともにバイ
アス回路を構成し、出力トランジスタT4に対してそれ
がオン状態とされる直前のバイアス電圧を与える。これ
により、SPL回路の感度が高められる。
As illustrated in FIG. 6, the SPL circuit includes a pair of output transistors T3 and T4 arranged in a totem pole configuration between the ground potential and the power supply voltage of the circuit. , capacitor CI
A differential signal of the emitter voltage of the input transistor T1, that is, a non-inverted output signal of the phase dividing circuit, is supplied through a differentiating circuit including a resistor R4 and a resistor R4. As a result, the output transistor T4 is provided with a transistor T2 whose base receives a predetermined bias voltage 8 between the ground potential of the 0 circuit which acts as an active pull-down circuit of the SPL circuit and the base of the output transistor T4. It will be done. This transistor T2 constitutes a bias circuit together with the resistor R4, and applies a bias voltage to the output transistor T4 immediately before it is turned on. This increases the sensitivity of the SPL circuit.

SPL回路については、例えば、特開平1−26102
4号公報等に記載されている。
Regarding SPL circuits, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-26102
It is described in Publication No. 4, etc.

〔発明が解決しようとするall) ところが、上記のような従来のSPL回路には次のよう
な問題点があることが、本願発明者等によって明らかと
なった。すなわち、上記第6図のSPL回路において、
バイアス回路を構成するトランジスタT2のベースに与
えられるバイアス電圧Vtは、複数の5PLil路に共
通に設けられた電圧発生回路により形成され、比較的長
い供給配線を介して伝達される。また、このバイアス電
圧VBが比較的安定なレベルとされるのに比べて、5P
LI回路の電電源圧V El! lの電位は、複数の出
力トランジスタT4が選択的にオン状態とされることで
、変動を呈する。このため、トランジスタT2に与えら
れる実質的なバイアス電圧v8の値が変動し、相応して
SPL回路の高感度化が制限されるものである。
[All to be Solved by the Invention] However, the inventors of the present application have discovered that the conventional SPL circuit as described above has the following problems. That is, in the SPL circuit shown in FIG. 6 above,
The bias voltage Vt applied to the base of the transistor T2 constituting the bias circuit is generated by a voltage generating circuit provided in common to the plurality of 5PLil paths, and is transmitted via a relatively long supply wiring. Also, compared to this bias voltage VB, which is considered to be at a relatively stable level, 5P
LI circuit voltage voltage V El! The potential of l fluctuates as the plurality of output transistors T4 are selectively turned on. For this reason, the actual value of the bias voltage v8 applied to the transistor T2 varies, and accordingly, increasing the sensitivity of the SPL circuit is limited.

この発明の目的は、SPL回路のバイアス用トランジス
タに与えられるバイアス電圧を安定化し最適化すること
にある。
An object of the present invention is to stabilize and optimize the bias voltage applied to the bias transistor of an SPL circuit.

この発明の他の目的は、SPL回路の感度及び高周波特
性をさらに高めることにある。
Another object of the invention is to further enhance the sensitivity and high frequency characteristics of the SPL circuit.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of this invention include:
It will become clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、高速論理集積回路装置等に搭載されるSPL
回路のそれぞれに、例えば、回路の接地電位とバイアス
用トランジスタのベースとの間に設けられる抵抗手段と
、上記バイアス用トランジスタのベースと回路の電電源
圧との間に直列形態に設けられる2個のダイオードとか
らなる電圧発生回路を設けるものである。
In other words, SPL installed in high-speed logic integrated circuit devices, etc.
Each of the circuits includes, for example, a resistance means provided between the ground potential of the circuit and the base of the bias transistor, and two resistance means provided in series between the base of the bias transistor and the voltage source of the circuit. A voltage generating circuit consisting of diodes is provided.

〔′作 用〕[for creation]

上記した手段によれば、SPL回路のバイアス用トラン
ジスタに与えられる実質的なバイアス電圧を安定化し、
最適化できる。その結果、SPL回路の感度をさらに高
め、その高周波特性を高めることができる。
According to the above-described means, the substantial bias voltage applied to the bias transistor of the SPL circuit is stabilized,
Can be optimized. As a result, the sensitivity of the SPL circuit can be further increased and its high frequency characteristics can be improved.

〔実に例1〕 第1図には、この発明が通用されたSPL回路の第1の
実施例の回路図が示されている。同図をもとに、この実
施例のSPL回路の構成と動作の概要ならびにその特徴
について説明する。
[Example 1] FIG. 1 shows a circuit diagram of a first embodiment of an SPL circuit to which the present invention is applied. Based on the figure, an overview of the configuration and operation of the SPL circuit of this embodiment and its characteristics will be explained.

なお、以下の実施例に示されるSPL回路は、特に制限
されないが、高速コンピュータ等の高速論理集積回路装
置に搭載される。SPL回路を構成する各回路素子は、
特に制限されないが、高速論理集積回路装置を構成する
他の回路素子とともに、単結晶シリコンのような1個の
半導体基板上に形成される。以下の回路図において、図
示されるトランジスタ(この明細書では、バイポーラト
ランジスタのことを単にトランジスタと略称する)は、
特に制限されないが、すべてNPN型トランジスタであ
る。
Note that the SPL circuit shown in the following embodiments is installed in a high-speed logic integrated circuit device such as a high-speed computer, although this is not particularly limited. Each circuit element that makes up the SPL circuit is
Although not particularly limited, it is formed on a single semiconductor substrate such as single-crystal silicon together with other circuit elements constituting a high-speed logic integrated circuit device. In the circuit diagrams below, the illustrated transistors (in this specification, bipolar transistors are simply referred to as transistors) are:
Although not particularly limited, all transistors are NPN type transistors.

第1図において、この実施例の5PLI回路は、特に制
限されないが、入力信号S■を受ける入力トランジスタ
TIを含む、この入力トランジスタTIのコレクタは、
抵抗R1を介して回路の接地電位(第1の電電源圧)に
結合され、そのエミ。
In FIG. 1, the 5PLI circuit of this embodiment includes an input transistor TI that receives an input signal S, although the collector of the input transistor TI is not limited to this.
The emitter is coupled to the ground potential (first voltage source) of the circuit via the resistor R1.

りは、抵抗R2を介して回路の電電源圧VEE+  (
第2の電電源圧)に結合される。これにより、上記入力
トランジスタTIならびに抵抗R1及びR2は、SPL
回路の位相分割回路を構成する。この実施例において、
回路の電電源圧V EE Iは、特に制限されないが、
例えば−2,Ovのような負の電電源圧とされる。
The circuit voltage voltage VEE+ (
a second voltage source). As a result, the input transistor TI and resistors R1 and R2 are connected to SPL.
Configure the phase division circuit of the circuit. In this example,
Although the voltage voltage V EE I of the circuit is not particularly limited,
For example, it is set to a negative voltage voltage such as -2.Ov.

SPL回路は、さらに、回路の接地電位及び電電源圧V
 EE1間にトーテムポール形態に設けられる一対の出
力トランジスタT3(第1の出力トランジスタ)及びT
4(第2の出力トランジスタ)を含む、このうち、出力
トランジスタT3のベースは、上記位相分割回路の反転
出力ノードすなわち入力トランジスタTlのコレクタに
結合され、出力トランジスタT4のベースは、キャパシ
タC■を介して、上記位相分割回路の非反転出力ノード
すなわち入力トランジスタTIのエミッタに結合される
。出力トランジスタT4のベースと回路の電電源圧V 
EE + との間には、上記キャパシタCIとともに微
分回路を構成する抵抗R4が設けられる。また、出力ト
ランジスタT3及びT4の共通結合されたエミフタ及び
コレクタは、SPL回路の出力端子SOに結合される。
The SPL circuit further has a ground potential and a voltage source voltage V of the circuit.
A pair of output transistors T3 (first output transistor) and T provided in a totem pole configuration between EE1
4 (second output transistor), the base of the output transistor T3 is coupled to the inverting output node of the phase dividing circuit, that is, the collector of the input transistor Tl, and the base of the output transistor T4 is connected to the capacitor C TI is coupled to the non-inverting output node of the phase divider circuit, ie, the emitter of the input transistor TI. Voltage voltage V between the base of the output transistor T4 and the circuit
A resistor R4, which together with the capacitor CI constitutes a differential circuit, is provided between the capacitor EE + and the capacitor CI. Further, the commonly coupled emifters and collectors of output transistors T3 and T4 are coupled to the output terminal SO of the SPL circuit.

これにより、出力トランジスタT3及びT4は、いわゆ
るプッシュプル出力回路を構成し、出力トランジスタT
4とキャパシタCt及び抵抗R3からなる微分回路は、
出力トランジスタT3に対するアクティブプルダウン回
路として作用する。
As a result, the output transistors T3 and T4 form a so-called push-pull output circuit, and the output transistor T3 and T4 form a so-called push-pull output circuit.
4, a capacitor Ct, and a resistor R3.
Acts as an active pull-down circuit for output transistor T3.

回路の接地電位と上記出力トランジスタT4のベースと
の間には、バイアス用トランジスタT2が設けられる。
A bias transistor T2 is provided between the ground potential of the circuit and the base of the output transistor T4.

この実施例において、回路の接地電位とバイアス用トラ
ンジスタT2のベースとの間には抵抗R3(第1の抵抗
手段)が設けられ、上記トランジスタT2のベースと回
路の電電源圧VEEI との間には、2個のダイオード
DI及びD2が直列形態に設けられる。これらの抵抗R
3ならびにダイオードDI及びD2は、トランジスタT
2に対して所定のバイアス電圧を与える電圧発生回路を
構成する。すなわち、回路の電電源圧■EEIの絶対値
をV EE Iとし、ダイオードDI及びD2の順方向
電圧をVDFとするとき、トランジスタT2に与えられ
るバイアス電圧VBは、Vs−−(VEEI   2X
VDF)となる、この実施例において、ダイオードDi
及びD2は、NPN型のバイポーラトランジスタをもと
に形成される。したがって、上記バイアス電圧V1Bは
、バイポーラトランジスタのベース−エミッタ電圧をv
Bεとするとき、 Ve = −(WEEt  2 x VBE)となる、
これにより、トランジスタT2には、回路の電電源圧V
 EE lの変動やプロセス変動の影響を受けることな
く、実質的に2段積みされるトランジスタT2及び出力
トランジスタT4の合成ベース・エミッタ電圧すなわち
2×v8εに相当する安定したバイアス電圧Vsが与え
られる。
In this embodiment, a resistor R3 (first resistance means) is provided between the ground potential of the circuit and the base of the biasing transistor T2, and a resistor R3 (first resistor means) is provided between the base of the transistor T2 and the voltage source voltage VEEI of the circuit. is provided with two diodes DI and D2 in series form. These resistances R
3 and diodes DI and D2 are connected to the transistor T
A voltage generating circuit is configured to apply a predetermined bias voltage to 2. That is, when the absolute value of the circuit voltage voltage ■EEI is VEEI, and the forward voltage of the diodes DI and D2 is VDF, the bias voltage VB applied to the transistor T2 is Vs--(VEEI 2X
In this example, the diode Di
and D2 are formed based on NPN type bipolar transistors. Therefore, the bias voltage V1B changes the base-emitter voltage of the bipolar transistor to v
When Bε, Ve = −(WEEt 2 x VBE),
As a result, the transistor T2 has the voltage voltage V of the circuit.
A stable bias voltage Vs corresponding to the composite base-emitter voltage of the transistor T2 and the output transistor T4, which are substantially stacked in two stages, ie, 2×v8ε, is provided without being affected by variations in EE1 or process variations.

トランジスタT2は、上記微分回路を構成する抵抗R4
とともに、出力トランジスタT4に対するバイアス回路
を構成する。このとき、出力トランジスタT4には、そ
のベース・エミッタ電圧■BMに相当するバイアス電圧
が与えられる。このため、出力トランジスタT4は、オ
ン状態となる直前の状態にバイアスされる。#述のよう
に、トランジスタT2を介して出力トランジスタT4C
与えられるバイアス電圧は、回路の電電源圧V HE 
1の変動やプロセス変動の影響を受けることなく安定な
ものとされ、その値は、最適値すなわち出力トランジス
タT4のベース・エミッタ電圧VBEとされる。その結
果、SPL回路の感度が充分に高められ、その高周波特
性が高められる。
Transistor T2 is connected to resistor R4 that constitutes the above-mentioned differential circuit.
Together with this, a bias circuit for the output transistor T4 is configured. At this time, a bias voltage corresponding to the base-emitter voltage BM is applied to the output transistor T4. Therefore, the output transistor T4 is biased to the state immediately before being turned on. #As mentioned above, output transistor T4C via transistor T2
The applied bias voltage is the voltage supply voltage of the circuit V HE
It is made stable without being affected by fluctuations of 1 or process fluctuations, and its value is taken as the optimum value, that is, the base-emitter voltage VBE of the output transistor T4. As a result, the sensitivity of the SPL circuit is sufficiently increased and its high frequency characteristics are improved.

入力信号SIがハイレベルとされるとき、位相分割回路
では、その反転出力信号が所定のロウレベルとなり、非
反転出力信号が所定のハイレベルとなる0位相分割回路
の反転出力信号のロウレベルは、出力トランジスタT3
のベースにそのまま伝達され、非反転出力信号の立ち上
がり変化は、キャパシタC1及び抵抗R4からなる微分
回路を介して、出力トランジスタT4のベースに伝達さ
れる。このため、出力トランジスタT3はオフ状態とな
り、出力トランジスタT4が一時的にオン状態となる。
When the input signal SI is at a high level, the inverted output signal of the phase division circuit becomes a predetermined low level, and the non-inverted output signal becomes a predetermined high level. transistor T3
The rising edge of the non-inverted output signal is transmitted to the base of the output transistor T4 via a differentiating circuit consisting of a capacitor C1 and a resistor R4. Therefore, the output transistor T3 is turned off, and the output transistor T4 is temporarily turned on.

したがって、SPL回路の出力信号SOは、急速に回路
の電電源圧VEE+のようなロウレベルとされる。
Therefore, the output signal SO of the SPL circuit is rapidly brought to a low level similar to the voltage voltage VEE+ of the circuit.

一方、入力信号51がロウレベルとされると、位相分割
回路では、その反転出力信号がハイレベルとなり、非反
転出力信号がロウレベルとなる。
On the other hand, when the input signal 51 is set to low level, the inverted output signal of the phase division circuit becomes high level, and the non-inverted output signal becomes low level.

位相分割回路の反転出力信号のハイレベルは、同様に、
そのまま出力トランジスタT3のベースに伝達され、非
反転出力信号の立ち下がり変化は、上記微分回路を介し
て出力トランジスタT4のベースに伝達される。このた
め、出力トランジスタT4は急速にオフ状態となり、代
わって出力トランジスタT3がオン状態となる。その結
果、5PLI!路の出力信号SOは、はぼ−VIEのよ
うなハイレベルとされる。
Similarly, the high level of the inverted output signal of the phase division circuit is
The signal is transmitted as it is to the base of the output transistor T3, and the falling change of the non-inverted output signal is transmitted to the base of the output transistor T4 via the differentiating circuit. Therefore, the output transistor T4 quickly turns off, and the output transistor T3 turns on instead. As a result, 5PLI! The output signal SO of the path is set to a high level like VIE.

つまり、出力信号SOのレベルは、 5o−51 なる論理条件に基づいて選択的にハイレベルとされ、第
1図のSPL回路は、実質的にインバータ回路として@
能する。
In other words, the level of the output signal SO is selectively set to a high level based on the logic condition 5o-51, and the SPL circuit in FIG. 1 essentially functions as an inverter circuit.
function.

以上のように、この実施例のSPL回路は、回路の接地
電位及び電電源圧V EE 1間にトーテムポール形態
に設けられる一対の出力トランジスタT3及びT4を含
み、出力トランジスタT4に所定のバイアス電圧を与え
るバイアス用トランジスタT2と、さらにこのバイアス
用トランジスタT2に所定のバイアス電圧VBを与える
電圧発生回路とをそれぞれ含む、この実施例において、
上記電圧発生回路は、トランジスタT2のベースと回路
の電電源圧V(Elとの間に直列形態に設けられかつN
PN型バイポーラトランジスタによ)て構成される2個
のダイオードDI及びD2を含み、その出力電圧すなわ
ちバイアス電圧VBと回路の電電源圧VEEIとの電位
差は、回路の電電源圧VIE1の変動やプロセス変動の
影響を受けることなく2XV!IEとされる。このため
、出力トランジスタT4には、最適値すなわちそのベー
ス・エミッタ電圧VIFに相当する安定したバイアス電
圧が与えられる。その結果、SPL回路の感度がさらに
高められ、その高周波特性が高められる。
As described above, the SPL circuit of this embodiment includes a pair of output transistors T3 and T4 provided in a totem pole configuration between the ground potential of the circuit and the voltage source voltage V EE 1, and a predetermined bias voltage applied to the output transistor T4. In this embodiment, each includes a bias transistor T2 that provides a bias voltage VB, and a voltage generation circuit that provides a predetermined bias voltage VB to the bias transistor T2.
The voltage generating circuit is provided in series between the base of the transistor T2 and the circuit voltage voltage V (El), and N
The potential difference between the output voltage, that is, the bias voltage VB, and the circuit voltage supply voltage VEEI is determined by the fluctuation of the circuit voltage supply voltage VIE1 and the process. 2XV without being affected by fluctuations! It is considered to be IE. Therefore, the output transistor T4 is provided with a stable bias voltage corresponding to the optimum value, that is, its base-emitter voltage VIF. As a result, the sensitivity of the SPL circuit is further increased and its high frequency characteristics are enhanced.

なお、この実施例のSPL回路の電圧発生回路を構成す
るダイオードDi及びD2は、前述のように、NPN型
バイポーラトランジスタにより構成される9本願発明者
等は、高速論理集積回路装置等の半導体基板上に共通の
回路素子を用意し、これらの回路素子を必要とされる伝
達特性に応して選択的に組み合わせることで1.S P
 L回路又はNTL回路を選択的に構成することが効果
的と考えている。この実施例のように、例えばNTL回
路を構成する一部のバイポーラトランジスタや抵抗を、
電圧発生回路を構成するためのダイオードDI及びD2
ならびに抵抗R3等として用いることで、SPL回路ご
とに電圧発生回路が設けられることの無駄を節約するこ
とができる。
Note that the diodes Di and D2 constituting the voltage generation circuit of the SPL circuit of this embodiment are composed of NPN bipolar transistors as described above. By preparing common circuit elements on the top and selectively combining these circuit elements according to the required transfer characteristics, 1. S P
We believe that it is effective to selectively configure L circuits or NTL circuits. As in this example, some bipolar transistors and resistors that make up the NTL circuit, for example,
Diodes DI and D2 for configuring the voltage generation circuit
In addition, by using it as the resistor R3, etc., it is possible to save the waste of providing a voltage generation circuit for each SPL circuit.

(実施例2〕 第2図には、この発明が適用されたSPL回路の第2の
実施例の回路図が示されている。この実施例のSPL回
路は、特に制限されないが、上記第1図の実施例を基本
的に踏襲するものであり、トランジスタT1ないしTj
、ダイオードDi及びD2.キャパシタCIならびに抵
抗R1ないしR4は、第1図のトランジスタTlないし
Tj。
(Embodiment 2) FIG. 2 shows a circuit diagram of a second embodiment of the SPL circuit to which the present invention is applied. Although the SPL circuit of this embodiment is not particularly limited, This basically follows the embodiment shown in the figure, and the transistors T1 to Tj
, diodes Di and D2. Capacitor CI and resistors R1 to R4 are transistors Tl to Tj of FIG.

ダイオードDI及びD2.キャパシタC1ならびに抵抗
R1ないしR4にそれぞれそのまま対応する。以下、第
1図の実施例と興なる部分についてのみ、説明を追加す
る。
Diodes DI and D2. They correspond directly to the capacitor C1 and the resistors R1 to R4, respectively. Hereinafter, only the parts that are different from the embodiment shown in FIG. 1 will be explained.

第2WJにおいて、SPL回路は、特に制限されないが
、回路の接地電位(第1の電電源圧)と電#l@圧V 
El! l及びVEIL(第2の電電源圧)ヲソの動作
tSとする。このうち、回路の電電源圧VEE1には、
位相分割回路を構成する抵抗R2が終端され、回路の電
電源圧V EE Lには、出力トランジスタT4のエミ
ッタと抵抗R4ならびにダイオードD2のカソードが終
端される。この実施例において、回路の電電源圧V T
EE Iは、−2,OVのような負のli電電源圧され
、回路の電電源圧■εELは、特に制限されないが、−
3,OVのような負の電電源圧とされる。
In the second WJ, the SPL circuit is configured such that, although not particularly limited, the ground potential (first voltage source voltage) of the circuit and the voltage #l@voltage V
El! 1 and VEIL (second power supply voltage) are operated as tS. Among these, the voltage voltage VEE1 of the circuit is as follows:
The resistor R2 constituting the phase division circuit is terminated, and the emitter of the output transistor T4, the resistor R4, and the cathode of the diode D2 are terminated at the voltage source voltage V EE L of the circuit. In this example, the circuit voltage voltage V T
EE I is a negative li voltage voltage such as -2,OV, and the circuit voltage voltage εEL is not particularly limited, but -
3. It is assumed to be a negative voltage voltage such as OV.

前述のように、出力トランジスタT4のエミッタが終端
される回路の電電源圧V EE Lは、比較的コンダク
タンスの大きな出力トランジスタT4が選択的にオン状
態とされることで、その電位が変動する。この実施例の
ように、これらの出力トランジスタT4等が終端される
電電源圧と、入力信号Slを受ける位相分割回路の動作
電源を分離することて、SPL回路の動作が安定化され
る。言うまでもな(、この実施例の5PLIi路でも、
上記第1図の実施例によって得られるいくつかの効果が
同様に得られる。
As described above, the potential of the voltage V EE L of the circuit where the emitter of the output transistor T4 is terminated varies as the output transistor T4 having a relatively large conductance is selectively turned on. As in this embodiment, the operation of the SPL circuit is stabilized by separating the voltage voltage at which these output transistors T4 and the like are terminated from the operating power source of the phase division circuit receiving the input signal Sl. Needless to say (also in the 5PLIi path of this embodiment,
Some of the effects obtained by the embodiment of FIG. 1 above are also obtained.

〔実施例3〕 第3WJには、この発明が適用されたSPL回路の第3
の実施例の回路図が示されている。この実施例のSPL
回路は、上記第1図及び第2WJの実施例を基本的に踏
襲するものであって、トランジスタT1ないしTjとキ
ャパシタCIならびに抵抗R1及びR2は、第1図及び
第2図のトランジスタTlないしTjとキャパシタCI
ならびに抵抗R1及びR2にそれぞれそのまま対応する
。以下、第1図及び第2図の実施例と異なる部分につい
てのみ、説明を追加する。
[Embodiment 3] The third WJ is the third WJ of the SPL circuit to which the present invention is applied.
A circuit diagram of an embodiment is shown. SPL of this example
The circuit basically follows the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 WJ, and the transistors T1 to Tj, the capacitor CI, and the resistors R1 and R2 are the same as the transistors Tl to Tj in FIGS. 1 and 2. and capacitor CI
and resistors R1 and R2, respectively. Hereinafter, only the parts that are different from the embodiments shown in FIGS. 1 and 2 will be explained.

第3図において、SPL回路は、特に制限されないが、
回路の接地電位(第1の電電源圧)と電電源圧Vrr(
第2の電電源圧)及びVEEI(第3の電電源圧)を動
作電源とする。このうち、回路の電電源圧V EE 1
には、位相分割回路を構成する抵抗R2が終端され、回
路の電電源圧VTTには、出力トランジスタT4のエミ
ッタと抵抗R4ならびに後述する抵抗R8が終端される
。ここで、回路の電電源圧VEEIは、−2,OVのよ
うな負の電電源圧とされ、回路の電電源圧VTTは、特
に制限されないが、−1,8Vのような負の電電源圧と
される。この電電源圧VTrの絶対値は、第5図に示さ
れるNTLl路の電電源圧VTrの絶対値に対応され、
これによってSPL回路及びNTL回路を同一の半導体
基板上に効率良く混載できる。
In FIG. 3, although the SPL circuit is not particularly limited,
The ground potential of the circuit (first voltage source voltage) and the voltage source voltage Vrr(
(second voltage source voltage) and VEEI (third voltage source voltage) are used as operating power sources. Among these, the voltage voltage of the circuit V EE 1
A resistor R2 constituting a phase dividing circuit is terminated, and a voltage source VTT of the circuit is terminated by an emitter of an output transistor T4, a resistor R4, and a resistor R8 to be described later. Here, the voltage voltage VEEI of the circuit is a negative voltage voltage such as -2.OV, and the voltage voltage VTT of the circuit is, although not particularly limited, a negative voltage voltage such as -1.8V. It is considered as pressure. The absolute value of this voltage source voltage VTr corresponds to the absolute value of the voltage source voltage VTr of the NTLl path shown in FIG.
This allows the SPL circuit and the NTL circuit to be efficiently mounted together on the same semiconductor substrate.

この実施例において、バイアス用トランジスタT2に所
定のバイアス電圧VBを与えるための電圧発生回路は、
特に制限されないが、回路の接地電位と上記トランジス
タT2のベースとの間に設けられる抵抗R5(第1の抵
抗手段)と、上記トランジスタT2のベースと回路の電
電源圧VTTとの間に直列形態に設けられるダイオード
D4ならびに抵抗R8(第2の抵抗手段)とにより構成
される。これにより、トランジスタT2に与えられるバ
イアス電圧VBの値は、回路の電#I電圧VTrの絶対
値をvrrとし、電圧発生回路内に流される電流の値を
11とするとき、 V、−−R6XI 1 =−R6X (Vtr  VIE)/ (R5中R6)
となる0周知のように、上記電流11の温度特性PTは
、周辺温度をTjとするとき、 PT−δII/δTj = (1/ (R5中R6))xδVai:/δTjと
なる。その結果、抵抗R5及びR6を適切な抵抗値とす
ることで、バイアス電圧VBならびにその温度特性を任
意に設定し、最適化できる。
In this embodiment, the voltage generation circuit for applying a predetermined bias voltage VB to the bias transistor T2 is as follows:
Although not particularly limited, a resistor R5 (first resistance means) provided between the ground potential of the circuit and the base of the transistor T2 is connected in series between the base of the transistor T2 and the circuit voltage VTT. A diode D4 and a resistor R8 (second resistance means) are provided. As a result, the value of the bias voltage VB applied to the transistor T2 is V, --R6XI, where the absolute value of the voltage #I voltage VTr of the circuit is vrr and the value of the current flowing in the voltage generating circuit is 11. 1 = -R6X (Vtr VIE) / (R6 in R5)
As is well known, the temperature characteristic PT of the current 11 is as follows, when the ambient temperature is Tj: PT-δII/δTj = (1/(R6 in R5))xδVai:/δTj. As a result, by setting the resistors R5 and R6 to appropriate resistance values, the bias voltage VB and its temperature characteristics can be arbitrarily set and optimized.

〔実施例4〕 第4図には、この発明が通用された5PLWA路の第4
の実施例の回路図が示されている。この実施例のSPL
回路は、特に1ilJ限されないが、上記第3図の実施
例を基本的に踏襲するものであり、トランジスタTl、
T3及びT4とキャパシタC1ならびに抵抗R1及びR
2は、第3WJのトランジスタT1.T3及びT4とキ
ャパシタCIならびに抵抗R1及びR2にそれぞれその
まま対応する。以下、第3図の実施例と興なる部分につ
いてのみ、説明を追加する。
[Embodiment 4] FIG. 4 shows the fourth 5PLWA path to which this invention is applied
A circuit diagram of an embodiment is shown. SPL of this example
Although the circuit is not particularly limited to 1ilJ, it basically follows the embodiment shown in FIG. 3 above, and includes transistors Tl,
T3 and T4 and capacitor C1 and resistors R1 and R
2 is the transistor T1.2 of the third WJ. They correspond directly to T3 and T4, capacitor CI, and resistors R1 and R2, respectively. Hereinafter, only the parts that are different from the embodiment shown in FIG. 3 will be explained.

第4図において、5PLI回路は、バイアス用トランジ
スタを含まず、これに代えて、回路の接地電位と出力ト
ランジスタT4のベースとの間に設けられる抵抗R7(
第3の抵抗手段)と、上記出力トランジスタT4のベー
スと回路の電電源圧V訂との間に直列形態に設けられる
ダイオードD4及び抵抗R8(第4の抵抗子&)とから
なる電圧発生回路を備える。SPL回路は、さらに、出
力トランジスタT4のベースと位相分M回路の非反転出
力ノードとの間に設けられ実質的に上記ダイオードD4
及び抵抗R8とともに微分回路を構成するキャパシタC
1(容量手段)を含む、これにより、出力トランジスタ
T4には、 vs ’  −”−R8X I 2 =  R8X (VTT−VsE)/ (R7+R8)
なるバイアス電圧vB″が与えられる。言うまでもなく
、バイアス電圧■B°は、抵抗R7及びR8の抵抗値を
適切に設計することで、その温度特性とともに最適化さ
れ、出力トランジスタT4がオン状態となる直前の値に
設定される。また、バイアス用トランジスタが省略され
ることで、SPL回路の構成が簡素化され、その低コス
ト化が図られるものとなる。
In FIG. 4, the 5PLI circuit does not include a bias transistor; instead, a resistor R7 (
a voltage generating circuit consisting of a diode D4 and a resistor R8 (a fourth resistor &) provided in series between the base of the output transistor T4 and the voltage voltage V of the circuit. Equipped with The SPL circuit is further provided between the base of the output transistor T4 and the non-inverting output node of the phase component M circuit and substantially connected to the diode D4.
and a capacitor C that constitutes a differential circuit together with a resistor R8.
1 (capacitive means), so that the output transistor T4 has:
Needless to say, by appropriately designing the resistance values of resistors R7 and R8, the bias voltage vB'' can be optimized along with its temperature characteristics, and the output transistor T4 is turned on. The value is set to the immediately previous value.Furthermore, by omitting the bias transistor, the configuration of the SPL circuit is simplified and its cost can be reduced.

以上の複数の実施例に示されるように、この発明を高速
コンピュータ等の高速論理集積回路装置に搭載されるS
PL回路に適用することで、次のような作用効果が得ら
れる。すなわち、(1)高速論理集積回路装置等に搭載
されるSPL回路のそれぞれに、例えば、回路の接地電
位とバイアス用トランジスタのベースとの間に設けられ
る抵抗手段と、上記バイアス用トランジスタのベースと
回路の電電源圧との間に直列形態に設けられる2個のダ
イオードとからなる電圧発生回路を設けることで、バイ
アス用トランジスタに与えられるバイアス電圧を最適化
し、かつ電電源圧の変動ならびにプロセス変動の影響を
受けることなく安定化できるという効果が得られる。
As shown in the plurality of embodiments described above, the present invention can be applied to an S
By applying it to a PL circuit, the following effects can be obtained. That is, (1) each of the SPL circuits installed in a high-speed logic integrated circuit device, etc. includes, for example, a resistance means provided between the ground potential of the circuit and the base of the bias transistor; By providing a voltage generation circuit consisting of two diodes connected in series between the voltage source voltage of the circuit, it is possible to optimize the bias voltage applied to the bias transistor, and to eliminate fluctuations in the voltage source voltage and process variations. The effect of stabilization without being affected by this can be obtained.

(2)上記(1)項により、SPI、回路の感度をさら
に高め、その高周波特性を高めることができるという効
果が得られる。
(2) According to the above item (1), it is possible to further increase the sensitivity of the SPI circuit and improve its high frequency characteristics.

(田上記<i)項及び(2)項において、SPL回路の
電圧発生回路を、回路の接地電位とバイアス用トランジ
スタのベースとの間に投けられる抵抗手段と、上記バイ
アス用トランジスタのベースと回路の電電源圧との間に
直列形態に設けられるダイオード及び抵抗手段とにより
構成することで、その温度特性を最適化しつつ、バイア
ス用トランジスタに与えられるバイアス電圧を最適化で
きるため、SPL回路の感度をさらに高め、その高周波
特性を高めることができるという効果が得られる。
(In paragraphs <i) and (2) above, the voltage generating circuit of the SPL circuit is connected to the resistor means that is placed between the ground potential of the circuit and the base of the bias transistor, and the base of the bias transistor. By configuring the circuit with a diode and a resistor connected in series with the voltage source of the circuit, the temperature characteristics can be optimized and the bias voltage given to the bias transistor can be optimized. The effect is that the sensitivity can be further increased and the high frequency characteristics can be improved.

(4)高速論理集積回路装置等に搭載されるSPL回路
のそれぞれに、例えば、回路の接地電位とアクティブプ
ルダウン回路を構成する出力トランジスタジスタのベー
スとの間に設けられる抵抗手段と、上記出力トランジス
タのベースと回路の電電源圧との間に直列形態に設けら
れるダイオード及び抵抗手段とからなる電圧発生回路を
設けることで、SPL回路の構成を簡素化しつつ、出力
トランジスタに与えられるバイアス電圧を最適化できる
ため、SPL回路の感度及び高周波特性をさらに高める
ことができるという効果が得られる。
(4) Each of the SPL circuits installed in a high-speed logic integrated circuit device, etc. includes, for example, a resistance means provided between the ground potential of the circuit and the base of the output transistor transistor constituting the active pull-down circuit, and the output transistor By providing a voltage generating circuit consisting of a diode and a resistor connected in series between the base of the SPL circuit and the voltage source of the circuit, the configuration of the SPL circuit can be simplified and the bias voltage applied to the output transistor can be optimized. Therefore, it is possible to further improve the sensitivity and high frequency characteristics of the SPL circuit.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない0例えば、第1図ないし
第4Wにおいて、SPL回路は、位相分割回路を構成す
る入力トランジスタの数や接続形態を変えることで、任
意の入力数や論理機能を持つことができる。また、SP
L回路は、出力端子SOのレベルを安定化するためのク
ランプ回路及びレベル保持回路を備えることができるし
、さらに上記クランプ回路を構成するトランジスタに所
定のバイアス電圧を与えるための他の電圧発生回路を備
えることもできる。SPL回路の具体的回路構成や電電
源圧の組み合わせならびにトランジスタの導電型等は、
種々の実施形態を採りうる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that this invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, in FIGS. 1 to 4W, the SPL circuit can have any number of inputs and any logical function by changing the number and connection form of the input transistors that constitute the phase division circuit. Also, SP
The L circuit can include a clamp circuit and a level holding circuit for stabilizing the level of the output terminal SO, and further includes another voltage generation circuit for applying a predetermined bias voltage to the transistors forming the clamp circuit. It is also possible to have The specific circuit configuration of the SPL circuit, combination of power voltages, conductivity type of transistors, etc.
Various embodiments are possible.

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である高速論理集積回路装
置等に搭載されるSPL回路に適用した場合について説
明したが、それに限定されるものではなく、例えば、ゲ
ートアレイ集8回路や各種の専用論理集積回路装置等に
搭載される同様なSPL回路にも通用できる0本発明は
、少なくともアクティブプルダウン回路ならびにこれに
所定のバイアス電圧を与えるバイアス回路を含む論理回
路あるいはこのような論理回路を含む半導体集積回路装
置に広く適用できる。
The above explanation has mainly been about the application of the invention made by the present inventor to the SPL circuit installed in high-speed logic integrated circuit devices, which is the field of application that formed the background of the invention, but the invention is not limited thereto. For example, the present invention can be applied to similar SPL circuits installed in gate array integrated circuits and various dedicated logic integrated circuit devices. It can be widely applied to logic circuits including logic circuits or semiconductor integrated circuit devices including such logic circuits.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。すなわち、高速論理集積回路装置等に搭載されるS
PL回路のそれぞれに、例えば、回路の接地電位とバイ
アス用トランジスタのベースとの間に設けられる抵抗手
段と、上記バイアス用トランジスタのベースと回路@源
電圧との間に直列形態に設けられる2個のダイオードと
からなる電圧発生回路を設けることで、バイアス用トラ
ンジスタに与えられる実質的なバイアス電圧を安定化し
、最適化することができる。その結果、SPL回路の感
度をさらに高め、その高周波特性を高めることができる
A brief explanation of the effects obtained by typical inventions disclosed in this application is as follows. In other words, the S installed in high-speed logic integrated circuit devices, etc.
Each of the PL circuits includes, for example, a resistance means provided between the ground potential of the circuit and the base of the bias transistor, and two resistance means provided in series between the base of the bias transistor and the circuit @ source voltage. By providing a voltage generating circuit consisting of a diode and a diode, it is possible to stabilize and optimize the substantial bias voltage applied to the bias transistor. As a result, the sensitivity of the SPL circuit can be further increased and its high frequency characteristics can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、この発明が適用されたSPL回路の第1の実
施例を示す回路図、 第2図は、この発明が適用されたSPL回路の第2の実
施例を示す回路図、 第3図は、この発明が通用されたSPL回路の第3の実
施例を示す回路図、 第4図は、この発明が通用されたSPL回路の第4の実
施例を示す回路図、 第5図は、@3図又は第4図のSPL回路が搭載される
高速論理集積回路装置にあわせて搭載されるNTL回路
の一例を示す回路図、 第6図は、従来のSPL回路の一例を示す回路図である
。 Tl−76・・・NPN型バイポーラトランジスタ、D
i−D4・・・ダイオード、C1・・・キャパシタ、R
1−R11・・・抵抗。 第1図 第2図 第 図 第 図 EEI TT 第 図 第 図 ■εEr
1 is a circuit diagram showing a first embodiment of an SPL circuit to which the present invention is applied; FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of an SPL circuit to which the present invention is applied; FIG. 4 is a circuit diagram showing a third embodiment of the SPL circuit to which the present invention is applied. FIG. 4 is a circuit diagram to show the fourth embodiment of the SPL circuit to which the invention is applied. , @ Figure 6 is a circuit diagram showing an example of an NTL circuit installed in a high-speed logic integrated circuit device equipped with the SPL circuit shown in Figure 3 or Figure 4. Figure 6 is a circuit diagram showing an example of a conventional SPL circuit. It is. Tl-76...NPN type bipolar transistor, D
i-D4...Diode, C1...Capacitor, R
1-R11...Resistance. Figure 1 Figure 2 Figure Figure EEI TT Figure Figure ■εEr

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、入力信号を受ける位相分割回路と、第1の電源電圧
と回路の出力端子との間に設けられそのベースに上記位
相分割回路の反転出力信号を受ける第1の出力トランジ
スタと、上記回路の出力端子と第2の電源電圧との間に
設けられる第2の出力トランジスタと、上記位相分割回
路の非反転出力ノードと上記第2の出力トランジスタの
ベースとの間に設けられる微分回路と、第1の電源電圧
と上記第2の出力トランジスタのベースとの間に設けら
れるバイアス用トランジスタと、上記バイアス用トラン
ジスタに所定のバイアス電圧を与える電圧発生回路とを
含むことを特徴とする論理回路。 2、上記電圧発生回路は、第1の電源電圧と上記バイア
ス用トランジスタのベースとの間に設けられる第1の抵
抗手段と、上記バイアス用トランジスタのベースと第2
の電源電圧との間に直列形態に設けられるダイオード及
び/又は第2の抵抗手段とを含むものであることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の論理回路。 3、上記位相分割回路は、第1及び第3の電源電圧を動
作電源とするものであって、上記第1及び第2の電源電
圧の電位差の絶対値は、第1及び第3の電源電圧の電位
差の絶対値より小さくされるものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項又は第2項記載の論理回路。 4、上記論理回路は、高速コンピュータ等の高速論理集
積回路装置に搭載されるSPL回路であることを特徴と
する特許請求の範囲第1項、第2項又は第3項記載の論
理回路。 5、入力信号を受ける位相分割回路と、第1の電源電圧
と回路の出力端子との間に設けられそのベースに上記位
相分割回路の反転出力信号を受ける第1の出力トランジ
スタと、上記回路の出力端子と第2の電源電圧との間に
設けられる第2の出力トランジスタと、上記位相分割回
路の非反転出力ノードと上記第2の出力トランジスタの
ベースとの間に設けられる容量手段と、第1の電源電圧
と上記第2の出力トランジスタのベースとの間に設けら
れる第3の抵抗手段と、上記第2の出力トランジスタの
ベースと第2の電電源圧との間に直列形態に設けられる
ダイオード及び第4の抵抗手段とを含むことを特徴とす
る論理回路。 6、上記論理回路は、高速コンピュータ等の高速論理集
積回路装置に搭載されるSPL回路であることを特徴と
する特許請求の範囲第5項記載の論理回路。
[Claims] 1. A phase dividing circuit that receives an input signal, and a first output that is provided between a first power supply voltage and an output terminal of the circuit and receives an inverted output signal of the phase dividing circuit at its base. a second output transistor provided between the output terminal of the circuit and a second power supply voltage; and a second output transistor provided between the non-inverting output node of the phase division circuit and the base of the second output transistor. a differentiating circuit, a bias transistor provided between the first power supply voltage and the base of the second output transistor, and a voltage generation circuit that applies a predetermined bias voltage to the bias transistor. A logic circuit that 2. The voltage generation circuit includes a first resistance means provided between a first power supply voltage and the base of the bias transistor, and a first resistance means provided between the base of the bias transistor and a second resistance means.
2. The logic circuit according to claim 1, further comprising a diode and/or second resistance means provided in series between the logic circuit and the power supply voltage. 3. The phase dividing circuit uses the first and third power supply voltages as operating power supplies, and the absolute value of the potential difference between the first and second power supply voltages is equal to the first and third power supply voltages. 3. The logic circuit according to claim 1, wherein the logic circuit is made smaller than the absolute value of the potential difference. 4. The logic circuit according to claim 1, 2, or 3, wherein the logic circuit is an SPL circuit installed in a high-speed logic integrated circuit device such as a high-speed computer. 5. a phase divider circuit that receives an input signal; a first output transistor that is provided between a first power supply voltage and an output terminal of the circuit and receives an inverted output signal of the phase divider circuit at its base; a second output transistor provided between an output terminal and a second power supply voltage; a capacitor provided between a non-inverting output node of the phase dividing circuit and a base of the second output transistor; a third resistance means provided between the first power supply voltage and the base of the second output transistor; and a third resistance means provided in series between the base of the second output transistor and the second power supply voltage. A logic circuit comprising a diode and a fourth resistance means. 6. The logic circuit according to claim 5, wherein the logic circuit is an SPL circuit installed in a high-speed logic integrated circuit device such as a high-speed computer.
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