JPH0537331A - Multistage logic circuit - Google Patents

Multistage logic circuit

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Publication number
JPH0537331A
JPH0537331A JP3194528A JP19452891A JPH0537331A JP H0537331 A JPH0537331 A JP H0537331A JP 3194528 A JP3194528 A JP 3194528A JP 19452891 A JP19452891 A JP 19452891A JP H0537331 A JPH0537331 A JP H0537331A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
logic circuit
reference voltage
output
stage
Prior art date
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Pending
Application number
JP3194528A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hideshi Tsumura
英志 津村
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.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0537331A publication Critical patent/JPH0537331A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、温度および電源電圧の変動の影響
を受けにくい多段論理回路を提供することを目的とす
る。 【構成】 各段の論理回路(10、20、30)の差動
出力の中間電圧と、その次段の論理回路(20、30)
の基準電圧発生部(21、31)で生成される基準電圧
とが電圧比較部(16、26、36)で比較される。こ
の比較結果から、これらの電圧値が一致していないこと
が判明した場合、制御電圧発生部(17、27、37)
は出力レベル調整電圧を変化させて、差動出力の調整を
行う。この差動出力の調整によって、差動出力の平均電
圧値と次段の論理回路(20、30)の基準電圧の電圧
値とを一致させることができる。
(57) [Summary] [Object] An object of the present invention is to provide a multi-stage logic circuit which is hardly affected by variations in temperature and power supply voltage. [Structure] Intermediate voltage of differential output of the logic circuit (10, 20, 30) of each stage, and the logic circuit (20, 30) of the next stage
The reference voltage generated by the reference voltage generation unit (21, 31) is compared by the voltage comparison unit (16, 26, 36). If it is found from these comparison results that these voltage values do not match, the control voltage generator (17, 27, 37)
Adjusts the differential output by changing the output level adjustment voltage. By adjusting the differential output, the average voltage value of the differential output and the voltage value of the reference voltage of the logic circuit (20, 30) at the next stage can be matched.

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、単相入力・差動出力型
の多段論理回路の入出力インタフェース技術に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an input / output interface technology for a single-phase input / differential output type multi-stage logic circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の単相入力・差動出力型の論理回路
を複数個接続した多段論理回路を、図5に示す。同図よ
り、従来の多段論理回路は、第1論理回路110、第2
論理回路120、および第n論理回路130を接続した
n段の論理回路である。各論理回路には、それぞれ入力
リファレンス電圧発生回路111、121、131およ
び出力レベル調整電圧発生回路112、122、132
が備えられている。そして、入力リファレンス電圧発生
回路111、121、131から与えられる基準電圧を
しきい値として、各論理回路で論理判定を行っている。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a conventional multi-stage logic circuit in which a plurality of single-phase input / differential output type logic circuits are connected. From the figure, the conventional multi-stage logic circuit includes a first logic circuit 110, a second logic circuit
It is an n-stage logic circuit in which a logic circuit 120 and an nth logic circuit 130 are connected. Each logic circuit has an input reference voltage generation circuit 111, 121, 131 and an output level adjustment voltage generation circuit 112, 122, 132, respectively.
Is provided. Then, the logic determination is performed in each logic circuit using the reference voltage provided from the input reference voltage generation circuits 111, 121, 131 as a threshold value.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の多段論理回路には、各段の論理回路ごとに入力リ
ファレンス電圧発生回路を備えており、それぞれの入力
リファレンス電圧発生回路の発生電圧がばらつくことが
あった。また、それぞれの入力リファレンス電圧発生回
路で温度特性および電源電圧変動特性が異なるため論理
判定レベルがばらつくことがあった。そして、これらの
ばらつきのために、論理回路間で良好なインタフェース
が得られず、ノイズマージンが減少するといった問題が
あった。
By the way, such a conventional multi-stage logic circuit is provided with an input reference voltage generation circuit for each logic circuit of each stage, and the generated voltage of each input reference voltage generation circuit is different. There were variations. Further, since the temperature characteristics and the power supply voltage variation characteristics are different in each input reference voltage generation circuit, the logic decision level may vary. Then, due to these variations, there is a problem that a good interface cannot be obtained between the logic circuits and the noise margin is reduced.

【0004】本発明は、このような問題を解決すること
を目的とする。
The present invention aims to solve such problems.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の多段論理回路には、各段の論理回路の差動
出力の中間電圧とその次段の論理回路の基準電圧発生部
で生成される基準電圧とを比較する電圧比較部と、電圧
比較部の比較結果からこれらの電圧値が一致する出力レ
ベル調整電圧を生成する制御電圧発生部とが備えられて
いる。
In order to solve the above-mentioned problems, in the multi-stage logic circuit of the present invention, the intermediate voltage of the differential output of the logic circuit of each stage and the reference voltage generating section of the logic circuit of the next stage. And a control voltage generator that generates an output level adjustment voltage whose voltage values match from the comparison result of the voltage comparator.

【0006】[0006]

【作用】本発明の多段論理回路によれば、各段の論理回
路の差動出力の中間電圧と、その次段の論理回路の基準
電圧発生部で生成される基準電圧とが電圧比較部で比較
される。この比較結果から、これらの電圧値が一致して
いないことが判明した場合、制御電圧発生部は出力レベ
ル調整電圧を変化させて、差動出力の調整を行う(フィ
ードバック制御)。この差動出力の調整によって、差動
出力の中間電圧値と次段の論理回路の基準電圧の電圧値
とを一致させることができる。
According to the multi-stage logic circuit of the present invention, the intermediate voltage of the differential output of the logic circuit of each stage and the reference voltage generated by the reference voltage generating unit of the logic circuit of the next stage are generated in the voltage comparison unit. Be compared. When it is found from these comparison results that these voltage values do not match, the control voltage generation unit changes the output level adjustment voltage to adjust the differential output (feedback control). By adjusting the differential output, the intermediate voltage value of the differential output and the voltage value of the reference voltage of the logic circuit at the next stage can be matched.

【0007】したがって、温度や電源電圧の変動などに
より次段の論理回路の基準電圧が変動した場合に、制御
電圧発生部でのフィードバック制御が働いて出力レベル
調整電圧が基準電圧に合わせて調整される。この調整に
よって、差動出力の電圧値はいつも次段の論理回路の基
準電圧と一致した値となる。
Therefore, when the reference voltage of the logic circuit in the next stage fluctuates due to fluctuations in temperature or power supply voltage, feedback control in the control voltage generating section works to adjust the output level adjusting voltage according to the reference voltage. It By this adjustment, the voltage value of the differential output always becomes a value that matches the reference voltage of the logic circuit in the next stage.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図1を用
いて説明する。図1は、本実施例の多段論理回路の構成
を示す回路図である。同図より、本実施例の多段論理回
路には、第1論理回路10、第2論理回路20、および
第n論理回路30が備えられている。第1論理回路10
には、入力リファレンス電圧発生部11と、この入力リ
ファレンス電圧発生部11で生成される基準電圧である
リファレンス電圧と入力信号が与えられる入力バッファ
部12と、論理演算を行う論理部13と、論理部13か
らの出力信号を差動出力する出力バッファ部14と、出
力バッファ部14からの差動出力の平均値を検出する平
均値検出部15と、平均値検出部15で検出される差動
出力の中間電圧V2 と第2論理回路20からのリファレ
ンス電圧V1 との電圧値を比較する電圧比較部16と、
電圧比較部16での比較結果から出力バッファ部14か
ら出力される差動出力の電圧値を調整する制御電圧発生
部17とが備えられている。次に、第2論理回路20に
は、入力リファレンス電圧発生部21と、この入力リフ
ァレンス電圧発生部21で生成されるリファレンス電圧
と入力信号が与えられる入力バッファ部22と、論理演
算を行う論理部23と、論理部23からの出力信号を差
動出力する出力バッファ部24と、出力バッファ部24
からの差動出力の平均値を検出する平均値検出部25
と、平均値検出部25で検出される差動出力の中間電圧
2 と第3論理回路からのリファレンス電圧V1 との電
圧値を比較する電圧比較部26と、電圧比較部26での
比較結果から出力バッファ部24から出力される差動出
力の電圧値を調整する制御電圧発生部27とが備えられ
ている。第3論理回路から第n論理回路30について
も、同様の回路構成である。ただし、第n論理回路30
の電圧比較部に与えられるリファレンス電圧V1は、次
段の論理回路がないので、入力リファレンス回路31で
生成されるリファレンス電圧を用いている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a circuit diagram showing the configuration of the multi-stage logic circuit of this embodiment. As shown in the figure, the multi-stage logic circuit of this embodiment includes a first logic circuit 10, a second logic circuit 20, and an nth logic circuit 30. First logic circuit 10
Includes an input reference voltage generation unit 11, an input buffer unit 12 to which a reference voltage that is a reference voltage generated by the input reference voltage generation unit 11 and an input signal are given, a logic unit 13 that performs a logical operation, and a logic unit. The output buffer unit 14 that differentially outputs the output signal from the unit 13, the average value detection unit 15 that detects the average value of the differential output from the output buffer unit 14, and the differential value that is detected by the average value detection unit 15. A voltage comparison unit 16 that compares the output intermediate voltage V 2 with the reference voltage V 1 from the second logic circuit 20,
A control voltage generation unit 17 is provided for adjusting the voltage value of the differential output output from the output buffer unit 14 based on the comparison result of the voltage comparison unit 16. Next, in the second logic circuit 20, an input reference voltage generation unit 21, an input buffer unit 22 to which the reference voltage generated by the input reference voltage generation unit 21 and an input signal are given, and a logic unit that performs a logical operation. 23, an output buffer unit 24 that differentially outputs the output signals from the logic unit 23, and an output buffer unit 24
Average value detection unit 25 for detecting the average value of the differential output from
And a voltage comparison unit 26 that compares the intermediate output voltage V 2 of the differential output detected by the average value detection unit 25 with the reference voltage V 1 from the third logic circuit, and a comparison by the voltage comparison unit 26. A control voltage generation unit 27 is provided for adjusting the voltage value of the differential output output from the output buffer unit 24 based on the result. The third to nth logic circuits 30 have the same circuit configuration. However, the nth logic circuit 30
As the reference voltage V 1 given to the voltage comparison unit of ( 1) , the reference voltage generated by the input reference circuit 31 is used because there is no next-stage logic circuit.

【0009】次に本実施例の動作について述べる。本実
施例では、第1論理回路10の差動出力である反転出力
および非反転出力の平均値V2 と、第2論理回路20の
入力リファレンス電圧発生部21で生成されるリファレ
ンス電圧信号V1 とが電圧比較部16で比較される。そ
して、電圧比較部16から制御電圧発生部17に与えら
れる比較結果の信号によって、これらの電圧値が一致し
ていないことが判明した場合、制御電圧発生部17で出
力レベル調整電圧Vcsを変化させる。この出力レベル調
整電圧Vcsの変化によって、差動出力の平均電圧値V2
は第2論理回路20のリファレンス電圧V1 と一致させ
る方向に変化する。ここで、電圧比較部16及び制御電
圧発生部17が図2のような応答を取るとすると、出力
レベル調整電圧VcsはV2 −V1 =0Vとなるまでフィ
ードバック制御され、最終的にV1 =V2 となる。した
がって、温度や電源電圧の変動などにより第2論理回路
20のリファレンス電圧V1 が変動した場合に、制御電
圧発生部17でのフィードバック制御が働いて出力レベ
ル調整電圧V2 がリファレンス電圧V1 に合わせて調整
される。この調整によって、差動出力の電圧値はいつも
次段の論理回路のリファレンス電圧V1 と一致した値を
保持する。
Next, the operation of this embodiment will be described. In this embodiment, the average value V 2 of the inverted output and the non-inverted output which is the differential output of the first logic circuit 10 and the reference voltage signal V 1 generated by the input reference voltage generator 21 of the second logic circuit 20. And are compared by the voltage comparison unit 16. Then, when it is determined by the signal of the comparison result given from the voltage comparison unit 16 to the control voltage generation unit 17 that these voltage values do not match, the control voltage generation unit 17 changes the output level adjustment voltage V cs . Let Due to this change in the output level adjustment voltage V cs , the average voltage value V 2 of the differential output
Changes in a direction in which it becomes equal to the reference voltage V 1 of the second logic circuit 20. Here, assuming that the voltage comparison unit 16 and the control voltage generation unit 17 take a response as shown in FIG. 2, the output level adjustment voltage V cs is feedback-controlled until V 2 −V 1 = 0V, and finally Vs is reached. 1 = V 2 . Therefore, when the reference voltage V 1 of the second logic circuit 20 fluctuates due to fluctuations in temperature or power supply voltage, the feedback control in the control voltage generator 17 operates and the output level adjustment voltage V 2 becomes the reference voltage V 1 . Adjusted accordingly. By this adjustment, the voltage value of the differential output always holds the value that matches the reference voltage V 1 of the logic circuit in the next stage.

【0010】次に、本実施例の応用例である2入力論理
回路を用いた回路構成図を図3および図4に示す。図3
の論理回路40が図1に示した論理回路と異なるのは、
入力バッファ部41、42と入力リファレンス電圧発生
部43、44を2組ずつ備えている点である。このた
め、論理部45には2つの入力信号が与えられることに
なる。図4の論理回路70および論理回路80がこの論
理回路40を用いて実現されている。図4の回路構成で
は、各論理回路のリファレンス電圧を−1.3V付近に
設定し、また、データ出力のハイ/ローレベルがそれぞ
れ−0.9V、−1.7V付近になるようにVCS0 を設
定しておけば、常に最大のノイズマージンが得られるよ
うになる。また、最終段である論理回路80について
は、それ自身の持つVref1をVref inに入力することに
より、ECL出力レベルを達成できる。
Next, FIG. 3 and FIG. 4 show circuit configuration diagrams using a two-input logic circuit which is an application example of this embodiment. Figure 3
Is different from the logic circuit 40 shown in FIG.
This is a point that two sets of the input buffer units 41 and 42 and two sets of the input reference voltage generation units 43 and 44 are provided. Therefore, the logic unit 45 is given two input signals. The logic circuit 70 and the logic circuit 80 of FIG. 4 are realized by using the logic circuit 40. In the circuit configuration of FIG. 4, the reference voltage of each logic circuit is set near -1.3 V, and V CS0 is set so that the high / low levels of the data output are near -0.9 V and -1.7 V, respectively. By setting, the maximum noise margin can always be obtained. Further, with respect to the logic circuit 80 at the final stage, the ECL output level can be achieved by inputting its own V ref1 to V ref in .

【0011】なお、本実施例は、ECL(Emitter Coup
led Logic )と互換性を有するGaAs ICなどに用
いると効果的である。
In this embodiment, the ECL (Emitter Coup
It is effective when used for a GaAs IC that is compatible with led logic).

【0012】[0012]

【発明の効果】本発明の多段論理回路であれば、温度や
電源電圧の変動などにより次段の論理回路の基準電圧が
変動した場合に、制御電圧発生部でのフィードバック制
御が働いて出力レベル調整電圧が基準電圧に合わせて調
整される。この調整によって、差動出力の電圧値は、い
つも次段の論理回路の基準電圧と一致した値となる。
According to the multi-stage logic circuit of the present invention, when the reference voltage of the next-stage logic circuit fluctuates due to fluctuations in temperature or power supply voltage, feedback control in the control voltage generating section works and the output level is increased. The adjustment voltage is adjusted according to the reference voltage. By this adjustment, the voltage value of the differential output always becomes a value that matches the reference voltage of the logic circuit in the next stage.

【0013】したがって、本発明の多段論理回路を用い
れば、温度や電源電圧の変動に関わらず、常にノイズマ
ージンが最大になるようなインタフェースを実現するこ
とができる。
Therefore, by using the multi-stage logic circuit of the present invention, it is possible to realize an interface in which the noise margin is always maximized regardless of variations in temperature and power supply voltage.

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

【図1】本実施例の多段論理回路の構成を示す回路図で
ある。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a multi-stage logic circuit according to an embodiment.

【図2】電圧比較部及び制御電圧発生部の応答を示す図
である。
FIG. 2 is a diagram showing responses of a voltage comparison unit and a control voltage generation unit.

【図3】本発明の応用例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an application example of the present invention.

【図4】本発明の応用例を示す回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram showing an application example of the present invention.

【図5】従来例の多段論理回路の構成を示す回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional multi-stage logic circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…第1論理回路 20…第2論理回路 30…第3論理回路 11、21、31…入力リファレンス電圧発生部 12、22、32…入力バッファ部 13、23、33…論理部 14、24、34…出力バッファ部 15、25、35…平均値検出部 16、26、36…電圧比較部 17、27、37…制御電圧発生部 10 ... 1st logic circuit 20 ... 2nd logic circuit 30 ... 3rd logic circuit 11, 21, 31 ... Input reference voltage generation part 12, 22, 32 ... Input buffer part 13, 23, 33 ... Logic part 14, 24, 34 ... Output buffer section 15, 25, 35 ... Average value detection section 16, 26, 36 ... Voltage comparison section 17, 27, 37 ... Control voltage generation section

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 基準電圧発生部と、入力された信号を前
記基準電圧発生部で生成された基準電圧と比較する入力
バッファ部と、出力レベル調整電圧が与えられ論理演算
結果を差動出力する出力バッファ部とを備えた論理回路
を複数個接続してなる多段論理回路において、 各段の論理回路の差動出力の中間電圧とその次段の論理
回路の前記基準電圧発生部で生成される基準電圧とを比
較する電圧比較部と、当該電圧比較部の比較結果からこ
れらの電圧値が一致する出力レベル調整電圧を生成する
制御電圧発生部とを備えることを特徴とした多段論理回
路。
Claim: What is claimed is: 1. A reference voltage generating section, an input buffer section for comparing an input signal with a reference voltage generated by the reference voltage generating section, and a logical operation to which an output level adjusting voltage is applied. In a multi-stage logic circuit in which a plurality of logic circuits each including an output buffer section for differentially outputting a result are connected, an intermediate voltage of the differential output of each stage logic circuit and the reference voltage of the next stage logic circuit A voltage comparison unit that compares a reference voltage generated by the generation unit, and a control voltage generation unit that generates an output level adjustment voltage whose voltage values match from the comparison result of the voltage comparison unit. Multi-stage logic circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5583473A (en) * 1993-09-21 1996-12-10 Takaishi & Asscoiates Magnet roll and method of producing same

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