JPH06120808A - Ecl回路 - Google Patents

Ecl回路

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JPH06120808A
JPH06120808A JP26692592A JP26692592A JPH06120808A JP H06120808 A JPH06120808 A JP H06120808A JP 26692592 A JP26692592 A JP 26692592A JP 26692592 A JP26692592 A JP 26692592A JP H06120808 A JPH06120808 A JP H06120808A
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JP
Japan
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output
transistor
current
section
potential
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP26692592A
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English (en)
Inventor
Takayuki Maeno
孝行 前野
Toshiaki Motoyoshi
俊朗 本吉
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Kyushu Fujitsu Electronics Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Kyushu Fujitsu Electronics Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
Application filed by Kyushu Fujitsu Electronics Ltd, Fujitsu Ltd filed Critical Kyushu Fujitsu Electronics Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 ECL回路に関し、消費電流を抑え、低消費
電力の出力カットオフ状態を有するものを提供。 【構成】 入力信号を第一トランジスタQ1のベースに
受け、基準電圧Vrefを第二トランジスタQ2のベー
スに受け、Q1,Q2間に電位差がある場合、Q1また
はQ2のいずれか一方のトランジスタが導通して流れる
コレクタ電流に基づいて所定電位を出力するカレントス
イッチ部1と、これからの出力をゲートに受け、該出力
電位に応じてオン/オフし、所定のレベルを出力するエ
ミッタホロワトランジスタQ3を有する出力部2と、ベ
ースに制御信号を受ける第3トランジスタQ4によって
生成される電位レベルに応じオン/オフするQ5によ
り、該制御信号に基づいて出力カットオフ状態時にのみ
スイッチ部1の出力点Aから電流を流し、点Aのレベル
を点Bのレベルよりも低くする出力カットオフ部3を備
え、出力カットオフ時にオフ部3に流れる電流を低減す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ECL回路に係り、詳
しくは、例えば、バスドライバ等の分野に用いて好適
な、所定信号を双方向に伝達する際の出力カットオフ状
態となる機能を有するECL回路に関する。 [発明の背景]近年、半導体装置の高速化に伴い、例え
ば、高速に動作する回路としてECL回路が数多く開発
されている。
【0002】ECL(Emitter Coupled Logic )回路
は、カレントスイッチ回路に負荷の駆動能力を向上させ
るために付加したエミッタホロワトランジスタにより構
成される高速デジタル回路であり、双方向の信号伝達路
を有する、例えば、バスドライバ等にECL回路を設け
る場合、通常の信号レベルである“H”及び“L”以外
にも、出力がカットオフ状態となる機能を必要とする。
【0003】しかし、出力カットオフ状態となる機能を
有する従来のECL回路では、出力カットオフ状態を作
り出すための定電流を流す回路により、出力カットオフ
状態でない場合にも不要な電流が流れ、消費電流が大と
なる。そこで、出力カットオフ状態となる機能を備えつ
つ、消費電流の小さなECL回路が要求される。
【0004】
【従来の技術】従来のこの種のECL回路としては、例
えば、図7に示すようなものがある。このECL回路
は、大別して、ECL論理部101、ECL出力部10
2、出力カットオフ部103から構成されている。な
お、104は抵抗RR1,RR2、電源Eからなる外付
け回路である。
【0005】ECL論理部101は、抵抗R11,R1
2、バイポーラトランジスタQ11,Q12、定電流源
J11から構成され、バイポーラトランジスタQ11,
Q12によってエミッタカップルトランジスタが形成さ
れている。なお、図7中、Dataはデータ入力端子、
Vrefは基準電圧入力端子である。ECL出力部10
2は、バイポーラトランジスタQ14から構成されるエ
ミッタホロワトランジスタから構成され、その出力端は
外付け回路104の抵抗RR1と抵抗RR2との接続点
(以下、ノードBという)に接続されている。
【0006】出力カットオフ部103は、バイポーラト
ランジスタQ13,Q15、定電流源J12から構成さ
れ、バイポーラトランジスタQ15のコレクタを抵抗R
11とバイポーラトランジスタQ11のコレクタとの接
続点(以下,ノードAという)に接続するとともに、エ
ミッタを定電流源J12に接続し、出力カットオフ時に
ノードAの電位をノードBの電位よりも低く保つように
するものである。なお、図7中、CCはカットオフコン
トロール端子である。
【0007】すなわち、出力カットオフ時には、カット
オフコントロール端子CCに“H”を入力することによ
り、定電流源J12に抵抗R11からバイポーラトラン
ジスタQ15を介して電流i2を流し、ノードAの電位
をR11×i2、もしくはR11×(i1+i2)とす
るものである。なお、図7中、VCC(=GND)は高電
位電源、VEEは低電位電源である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のECL回路にあっては、出力カットオフ状態
を作り出すためにカットオフコントロール端子CCに
“H”を入力してバイポーラトランジスタQ15をオン
させるという構成となっていたため、出力カットオフ状
態でない場合には、定電流源J12に、図7中、矢印a
に示すような経路でバイポーラトランジスタQ13を介
して電流が流れ、定電流源J11,J12には常に電流
i1,i2が流れている状態となり、消費電流が大とな
るという問題点があった。
【0009】一般に、電流i2は電流i1よりも大きな
値であるため(i2>i1)、消費電流の増大はかなり
のものとなる。 [目的]そこで本発明は、消費電流を抑え、低消費電力
の出力カットオフ状態を有するECL回路を提供するこ
とを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によるECL回路
は上記目的達成のため、その原理図を図1に示すよう
に、入力信号を第一トランジスタQ1のベースに受ける
とともに、基準電圧Vrefを第二トランジスタQ2の
ベースに受け、該第一トランジスタQ1及び該第二トラ
ンジスタQ2のエミッタを共通接続し、該第一トランジ
スタQ1及び該第二トランジスタQ2のベース間に電位
差が存在する場合、該第一トランジスタQ1または第二
トランジスタQ2のいずれか一方のトランジスタが導通
して流れるコレクタ電流に基づいて所定の電位を出力す
るカレントスイッチ部1と、該カレントスイッチ部1か
らの出力をベースに受け、該出力電位に応じてオン/オ
フし、所定の電位レベルを出力するエミッタホロワトラ
ンジスタQ3を有する出力部2と、ベースに所定の制御
信号を受ける第三トランジスタQ4によって生成される
電位レベルに応じてオン/オフする第四トランジスタQ
5により、該制御信号に基づいて出力カットオフ状態時
にのみ該カレントスイッチ部1の出力点Aから低電位電
源線側に電流を流し、該カレントスイッチ部1の出力点
A電位レベルを該出力部2の出力点B電位レベルよりも
低電位レベルとする出力カットオフ部3とを備え、出力
カットオフ状態時にのみ前記出力カットオフ部に電流を
流す電流回路部を有するように構成している。
【0011】なお、この場合、前記電流回路部を構成す
るレベルシフト回路5は、所定数のトランジスタ、ダイ
オード、ショットキバリアダイオード、及び抵抗の一部
または全部の組み合わせ回路により構成することが考え
られる。
【0012】
【作用】本発明では、出力カットオフ状態時にのみカレ
ントスイッチ部の出力点から低電位電源線側に電流が流
され、出力カットオフ状態時以外には電流が流れないた
め、出力カットオフ状態時以外の消費電流が低減され
る。また、出力カットオフ状態時においても、レベルシ
フト回路により消費される電流は従来と比較して少ない
ため、消費電流が低減される。
【0013】すなわち、動作時の消費電流が低減され、
低消費電力のECL回路が提供される。
【0014】
【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
2は本発明に係るECL回路の実施例1を示す図であ
り、その要部構成を示す回路図である。まず、構成を説
明する。
【0015】なお、図2において、図1に示す原理図に
付された番号と同一番号は同一部分を示す。 本実施例
のECL回路は、大別して、カレントスイッチ部である
ECL論理部1、出力部であるECL出力部2、出力カ
ットオフ部3から構成されている。なお、図中、4は図
7に示す従来例と同様の構成の外付け回路である。
【0016】ECL論理部1は、抵抗R1,R2、バイ
ポーラトランジスタQ1,Q2、定電流源J1から構成
され、バイポーラトランジスタQ1,Q2によってエミ
ッタカップルトランジスタが形成されている。なお、図
1に示す原理図と同様に、図2中、Dataはデータ入
力端子、Vrefは基準電圧入力端子を示す。ECL出
力部2は、バイポーラトランジスタQ3から構成される
エミッタホロワトランジスタから構成され、その出力端
は外付け回路4の抵抗RR1と抵抗RR2との接続点で
あるノード(ノードBに対応)に接続されている。
【0017】出力カットオフ部3は、第三トランジスタ
であるバイポーラトランジスタQ4と、レベルシフト回
路5を構成するダイオードD1,D2、抵抗R3と、第
四トランジスタであるバイポーラトランジスタQ5と、
抵抗R4とから構成され、バイポーラトランジスタQ5
のコレクタを抵抗R1とバイポーラトランジスタQ1の
コレクタとの接続点であるノード(ノードAに対応)
に接続するとともに、エミッタを抵抗R4に接続し、出
力カットオフ時にノードAの電位をノードBの電位より
も低く保つようにするものである。なお、図1に示す原
理図と同様に、図2中、CCはカットオフコントロール
端子を示し、VCCは高電位電源、VEEは低電位電源を示
す。
【0018】次に作用を説明する。図3は図2における
各ノード〜の出力波形を示す図であり、図4は図3
に示す各波形を同レベルで表したものである。まず、出
力カットオフ時には、カットオフコントロール端子CC
に“H”が入力されることにより、バイポーラトランジ
スタQ4がオンし、バイポーラトランジスタQ4、レベ
ルシフト回路5、抵抗R3は電流I3が流れ、バイポー
ラトランジスタQ5のベース電位(ノート)が上昇す
る。
【0019】すると、バイポーラトランジスタQ5がオ
ンし、バイポーラトランジスタQ5、抵抗R4に電流I
2が流れ、ノードの電位が下がるため、出力カットオ
フ時にノードの電位をノードの電位よりも低く保つ
こととなり、カットオフ状態となる。このとき、ECL
論理部1に流れる電流をI1とすると、電流I1,I
2,I3の関係は、 I2>I1≫I3 であり、電流I2が一番大きく、電流I3は微小電流で
あることがわかる。
【0020】電流I2,I3は、出力カットオフ状態時
にのみ流れ、出力カットオフ状態時以外の場合には流れ
ることがない。すなわち、出力カットオフ状態時にのみ
ECL論理部1の出力点(ノード)から低電位電源線
側に電流が流され、出力カットオフ状態時以外には従来
例のように無駄な電流が流れないため、出力カットオフ
状態時以外の消費電流が低減される。
【0021】また、出力カットオフ状態時においても、
レベルシフト回路5によって流れる電流が低減されるた
め、動作時における無駄な消費電流が低減される。図5
は本発明に係るECL回路の実施例2を示す図であり、
その要部構成を示す回路図である。まず、構成を説明す
る。
【0022】なお、図5において、図2に示す実施例1
に付された番号と同一番号は同一部分を示す。本実施例
の出力カットオフ部3は、第三トランジスタであるバイ
ポーラトランジスタQ4と、レベルシフト回路5を構成
するダイオードD3、ショットキバリアダイオードZ
1、抵抗Rと、第四トランジスタであるバイポーラトラ
ンジスタQ5と、バイポーラトランジスタQ6、抵抗R
4とから構成され、バイポーラトランジスタQ6のベー
スをバイポーラトランジスタQ4のベースと共通にする
とともに、バイポーラトランジスタQ6のコレクタを抵
抗R1とバイポーラトランジスタQ1のコレクタとの接
続点であるノードに接続するものである。
【0023】すなわち、本実施例では、ダイオードD
3、ショットキバリアダイオードZ1、抵抗Rによりレ
ベルシフト回路5が構成されるため、前述の実施例1と
比較してさらに電流低減効果が高められている。図6は
本発明に係るECL回路の実施例3を示す図であり、そ
の要部構成を示す回路図である。
【0024】まず、構成を説明する。なお、図6におい
て、図2に示す実施例1に付された番号と同一番号は同
一部分を示す。本実施例のECL回路は、図2の実施例
1のECL回路を相補出力を有する場合に適用したもの
であり、ECL出力部2に相補出力のためのバイポーラ
トランジスタQ3’を、また、出力カットオフ部3に相
補出力のためのバイポーラトランジスタQ5’、抵抗R
4’を追加したものである。
【0025】したがって、以上の回路構成により相補出
力を必要とする場合にも前述の実施例1と同様に、消費
電流を低減することができる。このように本実施例で
は、出力カットオフ時にのみ、出力カットオフ状態を作
り出すための電流を流すことで、無駄な消費電流を抑え
ることができ、低消費電力のECL回路を得ることがで
きる。
【0026】
【発明の効果】本発明では、出力カットオフ状態時にの
みカレントスイッチ部の出力点から低電位電源線側に電
流を流し、出力カットオフ状態時以外には電流が流れな
いようにしたため、出力カットオフ状態時以外の消費電
流を低減でき、また、出力カットオフ状態時において
も、電流低減の働きを有するレベルシフト回路により流
れる電流を抑えることができ、消費電流を低減できる。
【0027】したがって、動作時の消費電流を低減で
き、低消費電力のECL回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のECL回路の原理図である。
【図2】実施例1の要部構成を示す回路図である。
【図3】図2における各ノード〜の出力波形を示す
図である。
【図4】図3に示す各波形を同レベルで表した図であ
る。
【図5】実施例2の要部構成を示す回路図である。
【図6】実施例3の要部構成を示す回路図である。
【図7】従来例の要部構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1 ECL論理部(カレントスイッチ部) 2 ECL出力部(出力部) 3 出力カットオフ部 4 外付け回路 5 レベルシフト回路 Q1 バイポーラトランジスタ(第一トランジスタ) Q2 バイポーラトランジスタ(第二トランジスタ) Q3 バイポーラトランジスタ(エミッタホロワトラ
ンジスタ) Q4 バイポーラトランジスタ(第三トランジスタ) Q5 バイポーラトランジスタ(第四トランジスタ) R1〜R4 抵抗 D1,D2 ダイオード J1 定電流源

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号を第一トランジスタのベースに受
    けるとともに、基準電圧を第二トランジスタのベースに
    受け、該第一トランジスタ及び該第二トランジスタのエ
    ミッタを共通接続し、該第一トランジスタ及び該第二ト
    ランジスタのベース間に電位差が存在する場合、該第一
    トランジスタまたは第二トランジスタのいずれか一方の
    トランジスタが導通して流れるコレクタ電流に基づいて
    所定の電位を出力するカレントスイッチ部と、 該カレントスイッチ部からの出力をベースに受け、該出
    力電位に応じてオン/オフし、所定の電位レベルを出力
    するエミッタホロワトランジスタを有する出力部と、 ベースに所定の制御信号を受ける第三トランジスタによ
    って生成される電位レベルに応じてオン/オフする第四
    トランジスタにより、該制御信号に基づいて出力カット
    オフ状態時にのみ該カレントスイッチ部の出力点から低
    電位電源線側に電流を流し、該カレントスイッチ部の出
    力点電位レベルを該出力部の出力点電位レベルよりも低
    電位レベルとする出力カットオフ部と、 を備え、 出力カットオフ状態時にのみ前記出力カットオフ部に電
    流を流す電流回路部を有することを特徴とするECL回
    路。
  2. 【請求項2】前記電流回路部は、所定数のトランジス
    タ、ダイオード、ショットキバリアダイオード、及び抵
    抗の一部または全部の組み合わせ回路により構成するこ
    とを特徴とする請求項1記載のECL回路。
JP26692592A 1992-10-06 1992-10-06 Ecl回路 Withdrawn JPH06120808A (ja)

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