JPH0442613A - 論理回路 - Google Patents
論理回路Info
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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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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
【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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
4号公報等に記載されている。
〔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。
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。
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。
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。
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。
性をさらに高めることにある。
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。
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。
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。
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
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。
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。
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。
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。
〔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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
の間には、バイアス用トランジスタT2が設けられる。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
の電電源圧VEE+のようなロウレベルとされる。
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。
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。
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。
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。
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。
1図のSPL回路は、実質的にインバータ回路として@
能する。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
、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。
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。
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。
〔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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔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。
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。
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。
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。
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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
(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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
。
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
。
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
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
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14874590A JPH0442613A (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 論理回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14874590A JPH0442613A (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 論理回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0442613A true JPH0442613A (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=15459676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14874590A Pending JPH0442613A (ja) | 1990-06-08 | 1990-06-08 | 論理回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0442613A (ja) |
-
1990
- 1990-06-08 JP JP14874590A patent/JPH0442613A/ja active Pending
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