JPH05268061A - Ecl logic circuit - Google Patents

Ecl logic circuit

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JPH05268061A
JPH05268061A JP29532791A JP29532791A JPH05268061A JP H05268061 A JPH05268061 A JP H05268061A JP 29532791 A JP29532791 A JP 29532791A JP 29532791 A JP29532791 A JP 29532791A JP H05268061 A JPH05268061 A JP H05268061A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
logic circuit
current
collector
ecl logic
bipolar
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29532791A
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Japanese (ja)
Inventor
Fumihiro Kamase
文弘 釜瀬
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To reduce power consumption without sacrificing a switching speed by connecting a P-channel MOS transistor(TR) to a bipolar TR of an ECL logic circuit forming a current switching circuit. CONSTITUTION:A gate of a P-channel MOS TR M1 connects to a base of a bipolar TR Q1 of a current switching circuit 1, its drain connects to a collector of the TR Q1, its source connects to a power supply, and when an input signal S changes to an L level, the TR Q1 is turned off, the TR M1 is turned on, a current ID flows momentarily and a parasitic capacitance of the collector of the TR Q1 is rapidly charged. Thus, even when a load resistance R1 is increased to secure a sufficient logic amplitude when a switching current IE is low, the channel resistor is sufficiently low the moment when the TR M1 is turned on, and the time constant is reduced. Thus, a leading time of an output signal A of the collector of the TR Q1 is reduced, and the power consumption is suppressed without sacrificing the switching speed via a large load resistor.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はECL論理回路に関し、
特に高速化を図ったECL論理回路に関する。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to ECL logic circuits.
In particular, the present invention relates to an ECL logic circuit whose speed is increased.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のECL論理回路は、図3に示すよ
うに、エミッタを共通接続しコレクタにそれぞれ電源V
Dに一端が接続された負荷抵抗R1,R2を有するバイ
ポーラトランジスタQ1,Q2とからなる電流スイッチ
回路4と、出力信号Oを出力するバイポーラトランジス
タQ3のエミッタホロワからなる出力回路2と、バイポ
ーラトランジスタQ1,Q2のエミッタ共通接続点に接
続され電源VSからエミッタ電流IEを供給する定電流
回路3とを備えて構成されていた。
2. Description of the Related Art In a conventional ECL logic circuit, as shown in FIG.
A current switch circuit 4 composed of bipolar transistors Q1 and Q2 having load resistors R1 and R2, one end of which is connected to D, an output circuit 2 composed of an emitter follower of a bipolar transistor Q3 which outputs an output signal O, and a bipolar transistor Q1. The constant current circuit 3 is connected to the common emitter connection point of Q2 and supplies the emitter current IE from the power supply VS.

【0003】電流スイッチ回路4のバイポーラトランジ
スタQ1のベースには入力信号Sが印加され、Q2のベ
ースには基準電圧Rが印加されている。
The input signal S is applied to the base of the bipolar transistor Q1 of the current switch circuit 4, and the reference voltage R is applied to the base of Q2.

【0004】次に、従来のECL論理回路の動作につい
て説明する。
Next, the operation of the conventional ECL logic circuit will be described.

【0005】この、従来のECL論理回路では、入力信
号SによってバイポーラトランジスタQ1,Q2のエミ
ッタ電流IEを交互に切替ることによりスイッチングを
行なっていた。入力信号Sが″H″から″L″に変化す
るときにバイポーラトランジスタQ1が遮断状態とな
り、負荷抵抗R1とQ1のコレクタの寄生容量との積に
よる時定数でコレクタにおける出力信号Pの立上り時間
trPが決定されていた。
In this conventional ECL logic circuit, switching is performed by alternately switching the emitter currents IE of the bipolar transistors Q1 and Q2 by the input signal S. When the input signal S changes from "H" to "L", the bipolar transistor Q1 is cut off, and the rise time trP of the output signal P at the collector is determined by the product of the load resistance R1 and the parasitic capacitance of the collector of Q1. Was decided.

【0006】一方、高集積度化のために低消費電力化が
要求され、このためECL論理回路のスイッチング電
流、すなわち、エミッタ電流IEを可能な限り低電流化
するという傾向にある。この場合、必要最小限の論理振
幅を確保するためには、負荷抵抗R1,R2の抵抗値を
大きくする必要があるというものであった。
On the other hand, low power consumption is required for high integration, and therefore there is a tendency to reduce the switching current of the ECL logic circuit, that is, the emitter current IE as much as possible. In this case, it is necessary to increase the resistance values of the load resistors R1 and R2 in order to secure the minimum necessary logic amplitude.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のECL
論理回路は、高集積度化に要求される低消費電力化のた
め負荷抵抗の値を大きくする必要があり、これにより出
力信号の立上り時間が大きくなるという欠点があった。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The above-mentioned conventional ECL
In the logic circuit, it is necessary to increase the value of the load resistance in order to reduce the power consumption required for high integration, which causes a drawback that the rise time of the output signal becomes long.

【0008】本発明の目的は、上述の欠点を除去しスイ
ッチング速度を犠牲にせずに低消費電力化が図れるEC
L論理回路を提供することにある。
An object of the present invention is an EC capable of eliminating the above-mentioned drawbacks and reducing power consumption without sacrificing switching speed.
To provide an L logic circuit.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明のECL論理回路
は、エミッタが共通接続されそれぞれコレクタに一端が
電源に接続された負荷抵抗を有する第一および第二のバ
イポーラトランジスタからなる電流スイッチ回路を備え
るECL論理回路において、前記第一および第二のバイ
ポーラトランジスタの少なくともいずれか一方のバイポ
ーラトランジスタのベースにゲートを接続し前記コレク
タにドレインを接続し前記電源にソースを接続した前記
第一および第二のバイポーラトランジスタの接合型と逆
極性の導電型のMOSトランジスタを備えて構成されて
いる。
SUMMARY OF THE INVENTION An ECL logic circuit of the present invention comprises a current switch circuit comprising first and second bipolar transistors having load resistors whose emitters are commonly connected and each collector has one end connected to a power supply. In the ECL logic circuit, the first and second gates are connected to the base of at least one of the first and second bipolar transistors, the drain is connected to the collector, and the source is connected to the power supply. The junction type of the bipolar transistor is used as a conductive type MOS transistor having a polarity opposite to that of the bipolar type.

【0010】[0010]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings.

【0011】図1は本発明のECL論理回路の一実施例
を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the ECL logic circuit of the present invention.

【0012】本実施例のECL論理回路は、図1に示す
ように、エミッタを共通接続しコレクタにそれぞれ電源
VDに一端が接続された負荷抵抗R1,R2を有するバ
イポーラトランジスタQ1,Q2とQ1のベースにゲー
トをコレクタにドレインを電源VDにソースをそれぞれ
接続したPチャンネル型のMOSトランジスタM1とか
らなる電流スイッチ回路1と、出力信号Oを出力するバ
イポーラトランジスタQ3のエミッタホロワからなる出
力回路2と、バイポーラトランジスタQ1,Q2のエミ
ッタ共通接続点に接続され電源VSからエミッタ電流I
Eを供給する定電流回路3とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 1, the ECL logic circuit of this embodiment includes bipolar transistors Q1, Q2, and Q1 having load resistors R1 and R2 whose emitters are commonly connected and whose collectors have one ends respectively connected to a power supply VD. A current switch circuit 1 including a P-channel type MOS transistor M1 in which a gate is connected to a base, a drain is connected to a power source VD, and a source is connected to each other; and an output circuit 2 including an emitter follower of a bipolar transistor Q3 which outputs an output signal O; It is connected to a common connection point of the emitters of the bipolar transistors Q1 and Q2, and from the power source VS to the emitter current I.
And a constant current circuit 3 for supplying E.

【0013】電流スイッチ回路1のバイポーラトランジ
スタQ1のベースには入力信号Sが印加され、Q2のベ
ースには基準電圧Rが印加されている。
The input signal S is applied to the base of the bipolar transistor Q1 of the current switch circuit 1, and the reference voltage R is applied to the base of Q2.

【0014】次に、本実施例の動作について説明する。Next, the operation of this embodiment will be described.

【0015】入力信号Sが″H″から″L″に変化する
ときにバイポーラトランジスタQ1が遮断状態となる。
同時に、Pチャンネル型のMOSトランジスタM1が導
通し、瞬間的に電流IDが流れる。この電流IDによ
り、バイポーラトランジスタQ1のコレクタの寄生容量
を急速に充電する。
When the input signal S changes from "H" to "L", the bipolar transistor Q1 is turned off.
At the same time, the P-channel type MOS transistor M1 becomes conductive, and the current ID instantaneously flows. This current ID rapidly charges the parasitic capacitance of the collector of the bipolar transistor Q1.

【0016】以上の動作原理により、スイッチング電流
IEが低い場合における十分な論理振幅を確保するため
に負荷抵抗R1の値を大きくしても、Pチャンネル型の
MOSトランジスタM1が導通した瞬間にはチャンネル
抵抗は十分低いので、時定数を小さくすることができ
る。したがって、従来のECL論理回路に比し、バイポ
ーラトランジスタQ1のコレクタにおける出力信号Aの
立上り時間trAを小さくでき、すなわち、スイッチン
グ時間を高速にすることができる。
According to the above operation principle, even if the value of the load resistor R1 is increased in order to secure a sufficient logic amplitude when the switching current IE is low, the channel is not turned on at the moment when the P-channel type MOS transistor M1 becomes conductive. Since the resistance is sufficiently low, the time constant can be reduced. Therefore, as compared with the conventional ECL logic circuit, the rise time trA of the output signal A at the collector of the bipolar transistor Q1 can be reduced, that is, the switching time can be shortened.

【0017】図2は、本実施例のECL論理回路の動作
のシミュレーション結果の一例を従来のECL論理回路
と対比して示す波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of the simulation result of the operation of the ECL logic circuit of this embodiment in comparison with the conventional ECL logic circuit.

【0018】図2において、従来のECL論理回路のバ
イポーラトランジスタQ1のコレクタにおける出力信号
Pの立上り時間trPは1.490nSである。これに
対して、同一の負荷抵抗を有する本実施例のECL論理
回路の同一点における出力信号Aの立上り時間trAは
0.945nSとなり、従来に比較して36.6%短縮
することができるという結果が得られている。
In FIG. 2, the rising time trP of the output signal P at the collector of the bipolar transistor Q1 of the conventional ECL logic circuit is 1.490 nS. On the other hand, the rise time trA of the output signal A at the same point of the ECL logic circuit of the present embodiment having the same load resistance is 0.945 nS, which is 36.6% shorter than the conventional case. Results have been obtained.

【0019】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限られることなく種々の変形が可能で
ある。たとえば、電流スイッチ回路を構成する2つのト
ランジスタのそれぞれのベースに入力信号が印加され、
それぞれのコレクタから出力信号が出力される2入力2
出力のECL論理回路の両方のトランジスタのコレクタ
にそれぞれPチャンネル型のMOSトランジスタを備え
ることも、本発明の主旨を逸脱しない限り適用できるこ
とは勿論である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made. For example, an input signal is applied to the bases of the two transistors forming the current switch circuit,
2 inputs and 2 outputs from each collector
Of course, it is also applicable to equip the collectors of both transistors of the output ECL logic circuit with P-channel type MOS transistors, respectively, without departing from the gist of the present invention.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上説明したように、本発明のECL論
理回路は、電流スイッチ回路のバイポーラトランジスタ
のベースにゲートを接続しコレクタにドレインを接続し
電源にソースを接続し、かつ、バイポーラトランジスタ
の接合型と逆極性の導電型のMOSトランジスタを備え
ることにより、負荷抵抗の値を大きくしても出力信号の
立上り時間を短縮できるので、スイッチング速度を犠牲
にすることなく低消費電力化を図ることができるという
効果がある。
As described above, according to the ECL logic circuit of the present invention, the gate is connected to the base of the bipolar transistor of the current switch circuit, the drain is connected to the collector, the source is connected to the power supply, and the bipolar transistor of the current transistor is connected. By providing a conductive type MOS transistor with a polarity opposite to that of the junction type, the rise time of the output signal can be shortened even if the value of the load resistance is increased, so low power consumption is achieved without sacrificing switching speed. There is an effect that can be.

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

【図1】本発明のECL論理回路の一実施例を示す回路
図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an ECL logic circuit of the present invention.

【図2】本実施例のECL論理回路の動作のシミュレー
ション結果の一例を従来のECL論理回路と対比して示
す波形図である。
FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of a simulation result of the operation of the ECL logic circuit of the present embodiment in comparison with a conventional ECL logic circuit.

【図3】従来のECL論理回路の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional ECL logic circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,4 電流スイッチ回路 2 出力回路 3 定電流回路 M1 MOSトランジスタ R1,R2 負荷抵抗 Q1〜Q3 バイポーラトランジスタ 1,4 Current switch circuit 2 Output circuit 3 Constant current circuit M1 MOS transistor R1, R2 Load resistance Q1-Q3 Bipolar transistor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エミッタが共通接続されそれぞれコレク
タに一端が電源に接続された負荷抵抗を有する第一およ
び第二のバイポーラトランジスタからなる電流スイッチ
回路を備えるECL論理回路において、 前記第一および第二のバイポーラトランジスタの少なく
ともいずれか一方のバイポーラトランジスタのベースに
ゲートを接続し前記コレクタにドレインを接続し前記電
源にソースを接続した前記第一および第二のバイポーラ
トランジスタの接合型と逆極性の導電型のMOSトラン
ジスタを備えることを特徴とするECL論理回路。
1. An ECL logic circuit comprising a current switch circuit comprising first and second bipolar transistors having emitters connected in common and having collectors each having one end connected to a power supply and having load resistors. Of at least one of the bipolar transistors, the gate of which is connected to the base, the collector of which is connected to the drain of which the source is connected to the source of which the conductivity type is opposite to the junction type of the first and second bipolar transistors. An ECL logic circuit including the MOS transistor of.
【請求項2】 前記接合型はNPN型であり前記導電型
はP型であることを特徴とする請求項1記載のECL論
理回路。
2. The ECL logic circuit according to claim 1, wherein the junction type is NPN type and the conductivity type is P type.
JP29532791A 1991-11-12 1991-11-12 Ecl logic circuit Withdrawn JPH05268061A (en)

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Effective date: 19990204