JPH05129933A - I2l回路用電流バイアス - Google Patents

I2l回路用電流バイアス

Info

Publication number
JPH05129933A
JPH05129933A JP4097394A JP9739492A JPH05129933A JP H05129933 A JPH05129933 A JP H05129933A JP 4097394 A JP4097394 A JP 4097394A JP 9739492 A JP9739492 A JP 9739492A JP H05129933 A JPH05129933 A JP H05129933A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
collector
injector
transistor
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4097394A
Other languages
English (en)
Inventor
Geoffrey W Perkins
ジエオツフレイ・ダブリユー・パーキンス
Don W Zobel
ドン・ダブリユー・ゾベル
Tony Takeshian
トニー・タケシアン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of JPH05129933A publication Critical patent/JPH05129933A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/082Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using bipolar transistors
    • H03K19/091Integrated injection logic or merged transistor logic
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05FSYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
    • G05F1/00Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
    • G05F1/10Regulating voltage or current 
    • G05F1/46Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC
    • G05F1/462Regulating voltage or current  wherein the variable actually regulated by the final control device is DC as a function of the requirements of the load, e.g. delay, temperature, specific voltage/current characteristic

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Control Of Electrical Variables (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 負の帰還ループ28〜36から成るバイアス
回路20を提供する。 【構成】 帰還ループは、2コレクタ型I2 Lゲート2
6を含み、このゲートの一方のコレクタはゲートの入力
に戻され、基準電流をゲートの2つのコレクタの他方に
供給し、ゲートのインジェクタのコレクタ電流は基準電
流に整合される。帰還ループはさらに、基準電流を供給
する電流源30と、電流源とゲートのインジェクタ入力
との間に結合された一対のカスコード型エミッタ・フォ
ロワ・トランジスタ32,36とを含み、帰還ループは
インジェクタを流れる電流を基準電流に等しくなるよう
に調整する。帰還ループのゲートのインジェクタ入力
は、インジェクタ電流が十分に制御されるように、そこ
からバイアスされる同様なI2Lゲートのインジェクタ
入力に結合することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、I2 L( integrated i
njection logic:I2 L)回路の改善された電流バイア
スに関する。
【0002】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】周知
のように、I2L回路は集積回路内で構成され、複数の
オープン・コレクタと一つのpnpインジェクタとを有
する反転npnトランジスタ構造から成る。pnpイン
ジェクタのコレクタは、npnトランジスタのベース入
力と共通して形成され、pnpトランジスタのベースは
npnトランジスタのエミッタと共通して形成される。
一般に、I2 L回路のバイアスは、インジェクタのエミ
ッタから正の電圧に抵抗を接続することによって行なわ
れる。この方法は極めて単純であるが、インジェクタ・
アルファの正孔効率がインジェクタから反転npnトラ
ンジスタのベースに供給される電流量を決定するという
欠点を有する。この電流は、I2 Lの入力ノード(np
nトランジスタのベース)の充電に直接影響を与え、そ
して集積回路製造プロセスのバラツキに依存する。従っ
て、I2 L回路の動作速度は、このような回路の製造プ
ロセスの公差と共に変化する。このことは、回路が回路
仕様を満たさず、このようなI2 L回路を含む製造部品
の歩どまりを低減するという点で望ましくない。
【0003】従って、I2 L回路用の改善されたバイア
ス装置であって、集積回路製造プロセスの公差に起因す
る回路速度に対するインジェクタ・アルファの影響を最
小限に抑える装置が必要になる。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、I2 L回路のインジェクタ・トランジスタのコレ
クタ電流を基準電流に整合させる負の帰還ループによっ
て構成される電流バイアス装置が提供され、基準電流は
帰還ループを構成する2コレクタ型I2 Lゲートの第1
コレクタに供給され、その第2コレクタはゲートの入力
に接続され、この帰還ループはI2 Lゲートの第1コレ
クタとインジェクタ入力との間に結合された回路を含
み、これによりゲートのインジェクタを流れる電流を調
整し、そしてバイアス装置の出力はインジェクタ入力で
とられ、そこに結合された複数のI 2 L回路のインジェ
クタ入力を駆動する。
【0005】
【実施例】図1,2において、入力12,インジェクタ
・ノード14および複数の出力16,18を含む従来の
2 Lゲート10が示されている。周知のように、I2
Lゲートは集積回路内で形成され、nエピタキシャル領
域はnpnトランジスタ19のエミッタと、pnpイン
ジェクタ・トランジスタ17のベースとを形成し、これ
らは共通の動作電位に結合される。npnトランジスタ
19のベースは、エピタキシャル領域に拡散されたp型
材料によって形成され、これはインジェクタ17のコレ
クタでもあり、これらは共に入力12に結合される。複
数のコレクタ出力は、トランジスタ19のベース領域に
拡散された複数のn型材料から成る。トランジスタ19
は、端子16,18に結合された少なくとも2つのコレ
クタを有するように示されているが、さらにコレクタを
追加してもよい。インジェクタ17のエミッタは、集積
回路のエピタキシャル領域内に個別に形成され、インジ
ェクタ・バイアス・ノード14に結合されるp型材料か
ら成る。トランジスタ19は概略的に示されており、以
下では反転トランジスタという。これは、I2 L構成内
のトランジスタ19のコレクタは標準的な縦型npnト
ランジスタのエミッタに対応し、前者のエミッタは後者
のコレクタに相当するという事実を指している。I2
ゲート10の上記の構造は周知であり、新規なものでは
ない。
【0006】一般に、インジェクション・ノード14
は、動作中に、抵抗(図示せず)を介して正の動作電位
に結合され、インジェクタのベースおよびトランジスタ
19のエミッタは共通または接地電位に結合される。従
って、入力12における正の入力信号はトランジスタ1
9をオンにし、このトランジスタにはインジェクタ17
からベース電流駆動が供給される。出力16,18にお
ける電位は、トランジスタ19がオンになると論理0に
なり、入力12が論理0になると論理1になる。上述の
ように、インジェクタ17の利得は、現在の集積回路製
造技術に見られる製造プロセスの公差によって大きく変
化する。インジェクタの利得が変化するにつれて、その
コレクタから供給されるベース電流量は制御されず、こ
れは入力12に結合されたノードの充電に影響を与え
る。そのため、I2 Lゲートの動作速度が影響を受け
る。本発明は、インジェクタのコレクタ電流を制御し
て、良好に制御されたインジェクタ電流を設け、それに
よりゲート遅延(速度)をインジェクタ・トランジスタ
から独立させるバイアス回路およびその方法を提供す
る。
【0007】図3を参照して、本発明の電流バイアス回
路20について説明する。バイアス回路20は、図1,
2に示されるような種類のI2 Lゲート22,24のよ
うなI2 L回路に既知で所定のインジェクタ電流を与え
るために用いられる。本発明のI2 Lインジェクタ・バ
イアス回路は、以下で説明するように、速度に対するイ
ンジェクタ・アルファの影響を最小限に抑え、インジェ
クタのコレクタ電流を十分制御された基準電流に整合さ
せる負の帰還ループによって構成される。
【0008】バイアス回路20は、2コレクタ型I2
ゲート26を含み、その構造は図2に示されている。コ
レクタ出力16,18の一方は、入力12に接続され
る。ゲート26は、他方のコレクタ出力とインジェクタ
入力ノード14との間に結合された回路と共に、負の帰
還ループを構成し、この帰還ループは、pnpインジェ
クタのコレクタ電流を制御された基準電流に整合させる
ために用いられる。従って、ゲート入力に戻されないゲ
ート26のコレクタは、npnトランジスタ28のエミ
ッタに結合され、このトランジスタ28のベースは電位
B によってバイアスされる。トランジスタ28のコレ
クタは電流源30に結合され、この電流源30は、VCC
が供給されている第1電源導体に戻される。電流源30
は、所望のインジェクタ電流である制御された基準電流
を供給する。pnpトランジスタ32は、トランジスタ
28のコレクタに結合されたベースと、接地基準が印加
される第2電源導体に結合されたコレクタと、電流源3
4に結合されたエミッタとを有する。VCCに結合された
電流源34は、npnトランジスタ36およびトランジ
スタ32のベースにベース電流駆動を供給するのに十分
な電流を与える。トランジスタ36のコレクタはVCC
接続され、そのエミッタは出力ノードVO 、すなわちI
2 Lゲート22,24,26のインジェクタ入力ノード
に結合される。
【0009】動作中、VB は十分な大きさ、すなわち少
なくとも2ベース・エミッタ間電圧降下の大きさであ
り、ゲート26の反転トランジスタ19が飽和するのを
防ぎ、コレクタ18の過剰な逆バイアスによってこのト
ランジスタが破壊するのを防いでいる。従って、所定の
所望の電流IREF は、トランジスタ28のコレクタ・エ
ミッタ間経路を介して、ゲート26のコレクタ(18)
に供給される。これにより、トランジスタ19のベース
・エミッタ間電圧は生成値になる。トランジスタ19の
他方のコレクタ(16)をそのベース(ゲート26の入
力)に戻して接続することにより、電流ミラーが生じ、
このコレクタは、ゲートの他方のコレクタに供給される
電流の大きさと同じ大きさの電流を取り込もうとする。
従って、ゲート26のインジェクタ17からそのトラン
ジスタ19のベースに供給されるインジェクタ電流は、
既知の電流IREF に実質的になる。この帰還ループは、
インジェクタ電流が基準電流に整合されるまで、端子1
6に結合されたコレクタの電流を調整する。この調整さ
れた状態では、VO に現われる電圧は設定され、ノード
O が別のI2 Lゲート22,24のインジェクタ入力
ノード14に結合される場合、これらのゲートのインジ
ェクタ・トランジスタのベース・エミッタ間電圧降下
は、ゲート26のインジェクタのそれと等しくなる。そ
の結果、すべてのゲートに実質的に同じインジェクタ電
流が流れ、それぞれはIREFに等しい。
【0010】故に、一方のコレクタがゲートの入力に結
合され、駆動回路がゲートの他方のコレクタとそのイン
ジェクタ入力との間に結合されている負の帰還ループに
おいて2コレクタ型I2 Lゲートを用いることにより、
インジェクタ電流は、ゲートの他方のコレクタに供給さ
れる既知の基準電流に整合させることができる。この回
路は、バイアス回路の2コレクタ型ゲートのインジェク
タ入力に結合されたインジェクタ入力を有するI2 L回
路をバイアスするために用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来のI2 Lゲートの論理図である。
【図2】従来の別のI2 Lゲートの概略図である。
【図3】本発明の電流バイアス装置の実施例を示す概略
図である。
【符号の説明】
20 電流バイアス回路 22,24,26 I2 Lゲート 28 npnトランジスタ 30 電流源 32 pnpトランジスタ 34 電流源 36 npnトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドン・ダブリユー・ゾベル アメリカ合衆国アリゾナ州マイアミ、ボツ ツクス・セブンハンドレツドアンドサーテ イーシツクス・ルート・フアースト (72)発明者 トニー・タケシアン アメリカ合衆国アリゾナ州チヤンドラー、 ノース、プライス・ロード3175

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】バイアス回路の出力に結合されたI2 L回
    路の電流バイアスを行なう集積バイアス回路であって:
    少なくとも第1コレクタ(16)および第2コレクタ
    (18)領域,エミッタ領域およびベース領域を有する
    npnトランジスタ(19)と、前記ベース領域と共通
    に形成されたコレクタ,前記エミッタ領域と共通に形成
    されたベースおよびエミッタを有するpnpインジェク
    タ(17)とを含むI2 Lゲート(26);前記第1コ
    レクタ領域を前記npnトランジスタのベース領域に結
    合する手段;および第2コレクタ領域と前記pnpイン
    ジェクタの前記エミッタとの間にそれぞれ結合された第
    1および第2端子を有する帰還回路(28〜36)であ
    って、前記I2 Lゲートに負の帰還を与えて、前記pn
    pインジェクタの前記コレクタから供給される電流を、
    前記回路手段の前記第1端子から前記I2 Lゲートの前
    記第2コレクタ領域に供給される所定の電流に整合さ
    せ、バイアス回路の出力に結合された前記第2端子にお
    いて調整された電圧を生成する帰還回路(28〜3
    6);によって構成されることを特徴とする集積化され
    たバイアス回路。
  2. 【請求項2】I2 Lゲートのインジェクタ電流を所定の
    電流に整合させる方法であって、このゲートは少なくと
    も2つのコレクタ,ベースおよびエミッタを有する反転
    npnトランジスタと、該npnトランジスタのベース
    と共通に形成されたコレクタ,該npnトランジスタの
    エミッタと共通に形成されたベースおよびエミッタを有
    するpnpインジェクタ・トランジスタとを含むところ
    の方法であって:npnトランジスタの2つのコレクタ
    の一方をそのトランジスタのベースに結合する手段を設
    ける段階;npnトランジスタの2つのコレクタの他方
    に所定の電流を供給する段階;およびnpnトランジス
    タの2つのコレクタの他方と、インジェクタ・トランジ
    スタのエミッタとの間に帰還ループを設けて、インジェ
    クタ・トランジスタのエミッタ・コレクタ間導通経路を
    流れる電流を所定の電流に整合させる段階;によって構
    成されることを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】電流が供給されるインジェクタ・トランジ
    スタと、反転マルチ・コレクタnpnトランジスタとを
    含むI2 L回路であって、該マルチ・コレクタ・トラン
    ジスタのベースはI2 L回路の入力であり、マルチ・コ
    レクタのそれぞれはI2 L回路の出力であるI2L回路
    において、インジェクタ・トランジスタに供給される電
    流を所定の電流に整合させる電流バイアス回路によって
    構成される改良であって、該電流バイアス回路は、所定
    の電流を与える電流源と帰還ループとを含み、該帰還ル
    ープは、npnトランジスタのベースに結合された第1
    コレクタを有する2コレクタ型反転npnトランジスタ
    を有するI2 L回路を含み、pnpインジェクタ・トラ
    ンジスタは前記帰還ループのnpnトランジスタのベー
    スおよびエミッタとそれぞれ共通に形成されたコレクタ
    とエミッタとを有し、npnトランジスタの第2コレク
    タは前記電流源に結合されており、回路手段は前記電流
    源と前記帰還ループの前記インジェクタ・トランジスタ
    の前記エミッタとの間に結合され、前記帰還ループは負
    の帰還を行なって、前記インジェクタ・トランジスタを
    流れる電流を、前記電流源から前記第2コレクタに供給
    される前記電流に整合させて、前記帰還ループの前記イ
    ンジェクタ・トランジスタの前記エミッタがI2 L回路
    のインジェクタ・トランジスタに結合されることを特徴
    とするI2 L回路。
JP4097394A 1991-03-25 1992-03-25 I2l回路用電流バイアス Pending JPH05129933A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/674,477 US5093585A (en) 1991-03-25 1991-03-25 Current biasing for I2 L circuits
US674477 1996-07-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05129933A true JPH05129933A (ja) 1993-05-25

Family

ID=24706758

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4097394A Pending JPH05129933A (ja) 1991-03-25 1992-03-25 I2l回路用電流バイアス

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5093585A (ja)
EP (1) EP0505755A3 (ja)
JP (1) JPH05129933A (ja)
KR (1) KR920019092A (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5796276A (en) * 1994-12-30 1998-08-18 Sgs-Thomson Microelectronics, Inc. High-side-driver gate drive circuit
JP3628587B2 (ja) * 2000-04-24 2005-03-16 シャープ株式会社 電流スイッチ回路およびそれを用いるd/aコンバータ

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2837476A1 (de) * 1978-08-28 1980-03-06 Philips Patentverwaltung Anordnung zur stromversorgung einer injektionslogikschaltung
US4593206A (en) * 1984-01-16 1986-06-03 Motorola, Inc. Fixed slew rate bus driver circuit
EP0357815A1 (de) * 1988-09-06 1990-03-14 Siemens Aktiengesellschaft Schaltbare Konstantstromquelle mit I2L-Gattern

Also Published As

Publication number Publication date
EP0505755A2 (en) 1992-09-30
US5093585A (en) 1992-03-03
KR920019092A (ko) 1992-10-22
EP0505755A3 (en) 1993-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4833344A (en) Low voltage bias circuit
US5206546A (en) Logic circuit including variable impedance means
US4429270A (en) Switched current source for sourcing current to and sinking current from an output node
JPH05129933A (ja) I2l回路用電流バイアス
US4506176A (en) Comparator circuit
JPH0482319A (ja) 論理回路
JP2557996B2 (ja) 相補的エミツタ・フオロワ・ドライバ
US5013936A (en) BiCMOS logic circuit using complementary bipolar transistors having their emitters connected together
EP1262852B1 (en) Current source
US4143284A (en) Arrangement for supplying I2 L circuits with differing currents
JP3735406B2 (ja) 論理回路
US4185212A (en) Level shifting circuit
US4464589A (en) IL Buffer having higher breakdown levels
JP2585098B2 (ja) バイポーラ論理素子のインターフェース
EP0399126B1 (en) Current source technology
US4629912A (en) Schottky shunt integrated injection
JPH06343035A (ja) 面積効率的低パワーバイポーラ電流モード論理
JPS6393207A (ja) プツシユプル出力段回路
JPH0681033B2 (ja) 半導体集積回路
KR930007564B1 (ko) Fet 풀다운 부하를 가지는 ecl 회로
JP2674274B2 (ja) 基準電圧回路
JPS5910615B2 (ja) 論理ゲ−ト回路
Okamura et al. A novel sub-2.0 V BiCMOS logic circuit with a BiCMOS charge pump
JPS60245464A (ja) チヤ−ジポンプ形昇圧回路
JP3337770B2 (ja) Eclゲート回路