JPH0690156A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路に関し、
特にECLカレントスイッチを有する半導体集積回路に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor integrated circuit,
In particular, it relates to a semiconductor integrated circuit having an ECL current switch.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の半導体集積回路は、図6に示すよ
うに、入力電圧VIをベースに入力する入力用バイポー
ラトランジスタQ1と、基準リファレンス電圧VRをベ
ースに入力するバイポーラトランジスタQ2、それらの
二つのエミッタを共通エミッタ節点NEを介して定電流
源ICに接続し、それぞれのコレクタは抵抗R1,R2
を介してVC電源に接続されているECLカレントスイ
ッチ1を有している。2. Description of the Related Art As shown in FIG. 6, a conventional semiconductor integrated circuit includes an input bipolar transistor Q1 which receives an input voltage VI as a base and a bipolar transistor Q2 which receives a reference reference voltage VR as a base. One emitter is connected to a constant current source IC via a common emitter node NE, and each collector has resistors R1 and R2.
It has an ECL current switch 1 which is connected to a VC power supply via.
【0003】また、このコレクタ電圧VC1をベースに
入力する充電用バイポーラトランジスタQ3のコレクタ
が最高電圧である電源電圧VC、エミッタが抵抗R5を
介して最低電位である接地電位点GNDに接続されてお
り、このエミッタが接続される出力端子TOから出力電
圧VO1を出力するエミッタホロワ回路2bを有してい
る。Further, the collector of the charging bipolar transistor Q3 which inputs the collector voltage VC1 to its base is connected to the power supply voltage VC which is the highest voltage, and the emitter is connected to the ground potential point GND which is the lowest potential via the resistor R5. , An emitter follower circuit 2b for outputting an output voltage VO1 from an output terminal TO to which this emitter is connected.
【0004】次に図6の回路の動作について説明する。
入力電圧VIがリファレンス電圧VRに対し高電位すな
わちVI>VRの場合、ECLカレントスイッチ1の入
力トランジスタQ1がオンし、定電流ICがトランジス
タQ1のコレクタに流れる為、抵抗R1側のコレクタ節
点N1の電圧VC1は“L”レベルに、節点N2のコレ
クタ電圧VC2は“H”レベルとなる。また、VI<V
Rの場合コレクタ電圧VC1,VC2は逆レベルとな
る。Next, the operation of the circuit shown in FIG. 6 will be described.
When the input voltage VI has a higher potential than the reference voltage VR, that is, VI> VR, the input transistor Q1 of the ECL current switch 1 is turned on, and the constant current IC flows into the collector of the transistor Q1. The voltage VC1 becomes "L" level, and the collector voltage VC2 at the node N2 becomes "H" level. Also, VI <V
In the case of R, the collector voltages VC1 and VC2 have opposite levels.
【0005】このコレクタ電圧VC1はエミッタホロワ
回路2bのトランジスタQ3のベースに入力されて、約
0.8Vのベース・エミッタ間順方向電圧Vf分だけ低
下した出力電圧VO1が出力端子TOから出力される。The collector voltage VC1 is input to the base of the transistor Q3 of the emitter follower circuit 2b, and the output voltage VO1 lowered by the base-emitter forward voltage Vf of about 0.8 V is output from the output terminal TO.
【0006】この出力電圧VO1が“L”から“H”レ
ベルに変化する時は、トランジスタQ3を通って端子T
O・GND間に電荷が充電され、“H”から“L”に変
化する時は放電抵抗R5を通ってGNDに放電電流IR
が流れる。When the output voltage VO1 changes from "L" to "H" level, it passes through the transistor Q3 and the terminal T
When the charge is charged between O and GND and changes from "H" to "L", the discharge current IR is passed through the discharge resistor R5 to GND.
Flows.
【0007】最近では図7に示すように、出力電圧VO
1の降下時の放電電流IRを常に流れている一定電流I
Rにより行なうのではなく、エミッタ・プルダウン回路
をつけて出力電圧VO1が降下する時間だけ選択的に放
電電流を増加し、出力変化を高速化しようとする出力バ
イパス回路も提案されている。Recently, as shown in FIG. 7, the output voltage VO
A constant current I that constantly flows the discharge current IR when the value of 1 drops.
There is also proposed an output bypass circuit in which an emitter pull-down circuit is provided instead of R to selectively increase the discharge current only during the time when the output voltage VO1 drops to speed up the output change.
【0008】ECLカレントスイッチ1,エミッタホロ
ワ回路2eの充電用バイポーラトランジスタQ3は、図
6の従来例と同一であるが、放電用の出力バイパス部3
bは、電源とGND間に挿入された2ケ直列のダイオー
ドDと抵抗R4の接続点の定電圧VBをベースに入力し
エミッタが放電抵抗R5とコンデンサCの並列回路を介
してGNDに接続された放電用バイポーラトランジスタ
Q4を有している。The ECL current switch 1 and the charging bipolar transistor Q3 of the emitter follower circuit 2e are the same as in the conventional example of FIG. 6, but the output bypass section 3 for discharging is used.
b, the constant voltage VB at the connection point of the two series-connected diodes D and the resistor R4 inserted between the power source and the GND is input to the base, and the emitter is connected to the GND via the parallel circuit of the discharge resistor R5 and the capacitor C. It also has a discharging bipolar transistor Q4.
【0009】定常状態では、出力端子TOが接続され放
電トランジスタQ4のコレクタから定電流が引かれてい
るが、出力電圧VO1を降下させる時には、カレントス
イッチ1のコレクタ電圧VC1が降下し電圧VC2が上
昇する為、この電圧VC2の変化分を結合コンデンサC
Cを介して放電トランジスタQ4のベースに伝える。In the steady state, the output terminal TO is connected and a constant current is drawn from the collector of the discharge transistor Q4, but when the output voltage VO1 is lowered, the collector voltage VC1 of the current switch 1 drops and the voltage VC2 rises. In order to do this, the variation of this voltage VC2 is calculated by coupling capacitor C
It is transmitted to the base of the discharge transistor Q4 via C.
【0010】この時トランジスタQ4はエミッタに接続
されたコンデンサCによってベース・エミッタ間電圧V
BEが増加し、過渡的に強くオンする為、放電電流iC
が増大する。これらについては、アイ・トリプル・イー
ジャーナル オブ ソリッド・ステイト サーキッツ
(IEEE JOURNAL OF SOLID−ST
ATE CIRCUITS)Vol.24,No.5,
OCTOBER,1989.に記述されている。At this time, the transistor Q4 has a base-emitter voltage V due to the capacitor C connected to the emitter.
The discharge current iC is increased because BE increases and turns on strongly transiently.
Will increase. For these, I Triple E Journal of Solid State Circuits (IEEE JOURNAL OF SOLID-ST
ATE CIRCUITS) Vol. 24, No. 5,
OCTOBER, 1989. It is described in.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】この従来の半導体集積
回路では、高速化,特に出力降下時の放電動作の高速化
の為には、エミッタホロワの定電流値を増加するしかな
く、そのことによる消費電力の増大を防ぐことができな
かった。In this conventional semiconductor integrated circuit, the constant current value of the emitter follower has to be increased in order to increase the speed, especially the discharge operation at the time of output drop, and the consumption due to this increase. It was not possible to prevent the increase in power.
【0012】また、従来例の他の回路においては、出力
降下時以外の電流を減少させることが可能であるが、エ
ミッタホロワ電流のコントロールに、高電位領域にある
カレントスイッチのコレクタ電圧を用いている為、交流
分を重ねる直流バイアス電圧回路が必要となり、それは
複雑な回路構成になる。In another circuit of the conventional example, it is possible to reduce the current except when the output drops, but the collector voltage of the current switch in the high potential region is used to control the emitter follower current. Therefore, a DC bias voltage circuit that superimposes an AC component is required, which has a complicated circuit configuration.
【0013】さらに、このコレクタ節点に付加される出
力バイパス部の入力容量が大きくなれば、このコレクタ
出力電圧を他の信号の入力用に利用しようとした時、信
号応答が鈍るので、このパスの遅延時間は増大してしま
うという問題があった。Further, if the input capacitance of the output bypass section added to the collector node becomes large, the signal response becomes dull when the collector output voltage is used for inputting another signal, and therefore the path response of this path is reduced. There is a problem that the delay time increases.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明の半導体集積回路
は、ベースが入力電圧端子に接続されている複数個のバ
イポーラトランジスタのそれぞれのエミッタが定電流源
に接続されている共通エミッタ節点に接続されてコレク
タが抵抗を介して電源に接続されると共にコレクタ出力
電圧を出力するECLカレントスイッチと、前記コレク
タ出力電圧の一つをベースに入力しエミッタが出力端子
に接続されるとともに出力バイパス部を介して接地電位
点に接続されている充電用バイポーラトランジスタを有
するエミッタホロア回路とを含む半導体集積回路におい
て、前記出力バイパス部は、ベースが前記共通エミッタ
節点に接続され、コレクタが前記出力端子に接続され、
エミッタがコンデンサを介して前記接地電位点に接続さ
れたバイパストランジスタと、ゲートが前記コレクタ電
圧の他方を入力しドレインとソースが前記コンデンサの
両端に並列接続された放電用NチャネルMOSトランジ
スタとを有して構成されている。In the semiconductor integrated circuit of the present invention, the emitters of a plurality of bipolar transistors whose bases are connected to an input voltage terminal are connected to a common emitter node which is connected to a constant current source. The collector is connected to the power source through the resistor and outputs the collector output voltage, and the collector output voltage is input to the base, the emitter is connected to the output terminal, and the output bypass unit is connected. In a semiconductor integrated circuit including an emitter follower circuit having a charging bipolar transistor connected to a ground potential point via a base, the output bypass unit has a base connected to the common emitter node and a collector connected to the output terminal. ,
It has a bypass transistor whose emitter is connected to the ground potential point via a capacitor, and a discharge N-channel MOS transistor whose gate inputs the other of the collector voltage and whose drain and source are connected in parallel to both ends of the capacitor. Is configured.
【0015】また、本発明の半導体集積回路は、ベース
が入力電圧端子に接続されている複数のバイポーラトラ
ンジスタのそれぞれのエミッタが定電流源に接続されて
いる共通エミッタ節点に接続されてコレクタが抵抗を介
して電源に接続されると共にコレクタ出力電圧を出力す
るECLカレントスイッチと、前記コレクタ出力電圧の
一方がPゲートに入力されまたNゲートが前記共通エミ
ッタ節点に接続されて共通ドレイン電圧を出力する第1
のCMOSインバータと、前記コレクタ電圧の他方がP
ゲートに入力されNゲートに前記共通ドレイン電圧が入
力されて共通ドレインが出力電圧端子に接続される第2
のCMOSインバータを有するレベル変換回路とを含ん
で構成される。Further, in the semiconductor integrated circuit of the present invention, the emitters of the plurality of bipolar transistors whose bases are connected to the input voltage terminal are connected to the common emitter node which is connected to the constant current source, and the collectors are resistive. And an ECL current switch connected to the power supply through the PCL to output a collector output voltage, and one of the collector output voltages is input to the P gate, and the N gate is connected to the common emitter node to output a common drain voltage. First
CMOS inverter, and the other of the collector voltage is P
A second drain having a common drain voltage input to the gate and the common drain voltage input to the N gate, and the common drain connected to the output voltage terminal;
And a level conversion circuit having a CMOS inverter.
【0016】[0016]
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の第1の実施例の回路図である。本実
施例の半導体集積回路は、図6,図7に示した従来例と
同一のECLカレントスイッチ1を有している。The present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention. The semiconductor integrated circuit of this embodiment has the same ECL current switch 1 as that of the conventional example shown in FIGS.
【0017】エミッタホロワ回路2は、図7の出力バイ
パス部3bのダイオードD,抵抗R4,カップリングコ
ンデンサCCを省きベースを共通エミッタ節点NEに接
続し、コンデンサCの両端に接続された放電抵抗R5の
代りにゲートがコレクタ節点N2に接続された放電用の
NチャネルMOSトランジスタMN1を設けた出力バイ
パス部3を有している。The emitter follower circuit 2 omits the diode D, the resistor R4, and the coupling capacitor CC of the output bypass section 3b of FIG. 7, connects the base to the common emitter node NE, and connects the discharge resistor R5 connected to both ends of the capacitor C. Instead, it has an output bypass section 3 provided with a discharging N-channel MOS transistor MN1 whose gate is connected to a collector node N2.
【0018】次に図1の回路の動作を図2(a)の波形
図を用いて説明をする。入力電圧VIが時点t0より
“L”から“H”に上昇する時、その中間値に設定して
あるリファレンス電圧VRと比較し、ECLカレントス
イッチ1の入力トランジスタQ1がオフからオンし、Q
2がオンからオフになる。Next, the operation of the circuit of FIG. 1 will be described with reference to the waveform chart of FIG. When the input voltage VI rises from “L” to “H” from the time point t0, the input voltage VI is compared with the reference voltage VR set to the intermediate value, and the input transistor Q1 of the ECL current switch 1 is turned from off to on,
2 goes from on to off.
【0019】従ってコレクタ電流によるコレクタ抵抗R
1,R2の電圧降下も変化し、コレクタ電圧VC2が
“L”から“H”に、また電圧VC1が“H”から
“L”になる。この振幅は定電流ICとコレクタ抵抗R
1,R2の値により決定される。Therefore, the collector resistance R due to the collector current
The voltage drops of 1 and R2 also change, the collector voltage VC2 changes from "L" to "H", and the voltage VC1 changes from "H" to "L". This amplitude is constant current IC and collector resistance R
It is determined by the values of 1 and R2.
【0020】コレクタ電圧VC1の電位降下により充電
トランジスタQ3の“H”レベルクランプは降下し、出
力バイパス部3の電荷放電電流iDにより出力電圧VO
を“L”レベルに下げる。The "H" level clamp of the charging transistor Q3 drops due to the potential drop of the collector voltage VC1, and the output voltage VO is caused by the charge discharge current iD of the output bypass section 3.
To "L" level.
【0021】ECLカレントスイッチ1の共通エミッタ
NEは、VI>VRになる時点t1から入力トランジス
タQ1により電位が引き上げられる。The potential of the common emitter NE of the ECL current switch 1 is raised by the input transistor Q1 from the time t1 when VI> VR.
【0022】放電トランジスタQ4のエミッタにはコン
デンサCがある為、ベース・エミッタ間電圧VBEは瞬
間的に大きくなり、トランジスタQ4は強くオンし、大
電流iDを出力端子TOから引き込むことになる。Since the emitter of the discharge transistor Q4 has the capacitor C, the base-emitter voltage VBE instantaneously increases, the transistor Q4 strongly turns on, and a large current iD is drawn from the output terminal TO.
【0023】その後の定常状態での電流はトランジスタ
Q4のエミッタ・GND間に挿入されているMOSトラ
ンジスタMN1によって決定されるインピーダンスで一
定電流が流れることになる。A constant current thereafter flows at a constant current with an impedance determined by the MOS transistor MN1 inserted between the emitter of the transistor Q4 and GND.
【0024】入力電圧VIが“H”から“L”に降下す
る時は、レファレンス電圧VRのしきい値で入力トラン
ジスタQ1がオフ、トランジスタQ2がオンする為、コ
レクタ電圧VC1は上昇し、充電用バイポーラトランジ
スタQ3により出力端子TOに大きな充電電流が流れて
電圧V0を引き上げる。When the input voltage VI drops from "H" to "L", since the input transistor Q1 is turned off and the transistor Q2 is turned on at the threshold value of the reference voltage VR, the collector voltage VC1 rises and the charging voltage is increased. A large charging current flows to the output terminal TO by the bipolar transistor Q3 to raise the voltage V0.
【0025】この引き上げ時点t3〜t4には、放電用
の電流、つまり出力バイパス部に流れる電流iDが少な
く、トランジスタQ3からの充電電流が効率良く出力の
充電に使われて遅延時間が短くなる。During the pulling-up time t3 to t4, the discharging current, that is, the current iD flowing in the output bypass section is small, and the charging current from the transistor Q3 is efficiently used for charging the output to shorten the delay time.
【0026】カレントスイッチ1の共通エミッタ電圧V
Eは、入力電圧VIの降下とともに降下する為、充電用
トランジスタQ3のベース・エミッタ電圧VBEは減少
し、トランジスタQ3は瞬間的にオフし出力バイパス部
3の電流iDをカットする。Common emitter voltage V of the current switch 1
Since E drops as the input voltage VI drops, the base-emitter voltage VBE of the charging transistor Q3 decreases, the transistor Q3 momentarily turns off, and the current iD of the output bypass section 3 is cut.
【0027】同時にエミッタ・GND間のトランジスタ
MN1のゲート電圧であるコレクタ電圧VC2もこの時
降下する為、定常状態での電流も減少させることができ
る。ここで、コレクタ節点N2に付加される容量はMO
SトランジスタMN1のゲート容量のみであり、極めて
小さいので、スイッチ遅れはない。At the same time, the collector voltage VC2, which is the gate voltage of the transistor MN1 between the emitter and GND, also drops at this time, so that the current in the steady state can also be reduced. Here, the capacitance added to the collector node N2 is MO
Since there is only the gate capacitance of the S transistor MN1 and it is extremely small, there is no switch delay.
【0028】本実施例と従来例のエミッタホロワ電流の
時間変化を図2(b)に示すと、出力降下時点t1〜t
2の電流ピークおよび出力上昇時点t3〜t4の電流減
少は、本実施例の放電電流iDが速くて出力変化の開始
時に効果的に生じていることがわかる。FIG. 2 (b) shows the time variation of the emitter follower current of this embodiment and the conventional example.
It can be seen that the current peak of No. 2 and the current decrease at the output increasing time points t3 to t4 are effective at the start of the output change because the discharge current iD of the present embodiment is fast.
【0029】これは、カレントスイッチ1の共通エミッ
タ電圧を直接利用して放電電流iDのコントロールをし
ている為で、図7に示した従来例のようにコレクタ電圧
VC2の電圧を低く電圧シフトしてから利用する場合に
比べて、応答速度が早い。This is because the discharge current iD is controlled by directly utilizing the common emitter voltage of the current switch 1. Therefore, the collector voltage VC2 is shifted to a lower voltage as in the conventional example shown in FIG. The response speed is faster than when using it later.
【0030】さらに図7の電圧シフトの為のベースバイ
アス回路が不必要となるので、回路構成が簡単化され半
導体集積回路上でのチップ使用面積を削減することも可
能となる。Further, since the base bias circuit for the voltage shift of FIG. 7 is unnecessary, the circuit structure is simplified and the chip use area on the semiconductor integrated circuit can be reduced.
【0031】図3は本発明の第2の実施例の回路図であ
る。この例では、カレントスイッチ1aの共通エミッタ
節点NEと定電流源ICとの間に抵抗REを入れてお
り、この抵抗値で共通エミッタ電圧を低い方に電圧シフ
トさせ、この電圧VELによってエミッタホロワ回路2
aのバイアス電流をコントロールする。FIG. 3 is a circuit diagram of the second embodiment of the present invention. In this example, a resistor RE is inserted between the common emitter node NE of the current switch 1a and the constant current source IC, the common emitter voltage is shifted to the lower side by this resistance value, and the emitter follower circuit 2 is caused by this voltage VEL.
Control the bias current of a.
【0032】出力端子TO・GND間にはNチャネルM
OSトランジスタMN2のみを設け、このゲートにエミ
ッタ電圧VELを入力することにより、出力電圧VOが
“L”の時はトランジスタMN2は強くオンし大きな放
電電流iDを流し、出力が“H”の時はトランジスタM
N2は弱くオンし電流量iDを削減する。この電流変化
は、出力の変化とほぼ同時に高速で行なえる為、過渡時
の電流削減も可能となる。N channel M is provided between the output terminals TO and GND.
By providing only the OS transistor MN2 and inputting the emitter voltage VEL to its gate, the transistor MN2 is strongly turned on to allow a large discharge current iD to flow when the output voltage VO is “L”, and the output is “H”. Transistor M
N2 is weakly turned on to reduce the current amount iD. This change in current can be performed at a high speed almost at the same time as the change in output, so that it is possible to reduce the current during transition.
【0033】本実施例は前述の第2の実施例や図7に示
した従来例のような出力降下時点t1〜t2の瞬間的放
電電流増加は無いが、回路構成な図6の従来例のような
単純化されているのに、ほぼ同等の回路面積をチップ上
で使用して高速化・低消費電流化が可能になり、大規模
の半導体集積回路などでの応用ではその効果は高い。This embodiment does not have the instantaneous discharge current increase at the output falling times t1 to t2 unlike the above-mentioned second embodiment and the conventional example shown in FIG. 7, but has the circuit configuration of the conventional example of FIG. Despite such simplification, almost the same circuit area can be used on the chip to achieve high speed and low current consumption, which is highly effective in applications such as large-scale semiconductor integrated circuits.
【0034】図4は本発明の第3の実施例の回路図であ
り、ECLレベルなどの低振幅信号の入力電圧VIをC
MOSレベルなどの大振幅信号の出力電圧VOに増大変
換する場合である。FIG. 4 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention, in which the input voltage VI of a low amplitude signal such as ECL level is C
This is a case where the output voltage VO of a large amplitude signal such as a MOS level is upconverted.
【0035】本発明の実施例では図4に示すようにカレ
ントスイッチ1のコレクタ節点N1,N2はそれぞれ高
電圧領域での信号電圧により動作可能な充電用バイポー
ラトランジスタQ3のベースとNチャネルMOSトラン
ジスタMN1のゲートに入力されている。In the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 4, the collector nodes N1 and N2 of the current switch 1 are respectively the base of the charging bipolar transistor Q3 operable by the signal voltage in the high voltage region and the N-channel MOS transistor MN1. Has been entered into the gate.
【0036】カレントスイッチ1の共通エミッタNEは
中間電圧よりも低電圧領域に動作点がある為、Pチャネ
ルMOSトランジスタMP1のゲートに接続されてい
る。これらのトランジスタQ3,MP1,MN1の順に
VC・GND間に直列接続し、CMOSトランジスタC
M1の共通ドレインを出力端子TOとした。Since the common emitter NE of the current switch 1 has an operating point in a lower voltage region than the intermediate voltage, it is connected to the gate of the P-channel MOS transistor MP1. These transistors Q3, MP1, and MN1 are connected in series between VC and GND in order, and the CMOS transistor C
The common drain of M1 was used as the output terminal TO.
【0037】入力電圧VIが“L”では、VC1=V
C,VEは“L”レベルとなる為、トランジスタQ5,
MP1が強くオンし、出力電圧VOを上昇させる。VC
2は“L”でMN1のバイパス能力を下げる。When the input voltage VI is "L", VC1 = V
Since C and VE are at "L" level, the transistors Q5 and
MP1 is strongly turned on, increasing the output voltage VO. VC
2 is "L" to reduce the bypass capability of MN1.
【0038】入力電圧VIが“H”ではVC2=VCと
なり、MN1が強くオンし、出力電圧VOを降下させ
る。エミッタ電圧VEは“H”となり、MN1はバイパ
ス能力を下げる。When the input voltage VI is "H", VC2 = VC, MN1 is strongly turned on, and the output voltage VO is lowered. The emitter voltage VE becomes "H", and the MN1 lowers the bypass ability.
【0039】MOSトランジスタのMP1は、他のバイ
ポーラやNチャネルMOSトランジスタに比べ応答能力
が低いが、共通エミッタ電圧VEはコレクタ電圧VC
1,VC2に比べ応答が速い為、高速性を確保できる。
また、CMOSトランジスタCM1は“H”,“L”時
にオン電流能力比が一桁以上になる為、出力電圧VOの
振幅も大きく設定できる。Although the MOS transistor MP1 has a lower response capability than other bipolar or N-channel MOS transistors, the common emitter voltage VE has a collector voltage VC.
1, the response is faster than VC2, so high speed can be secured.
Further, since the CMOS transistor CM1 has an on-current capability ratio of one digit or more at "H" and "L", the amplitude of the output voltage VO can be set large.
【0040】この例ではトランジスタが完全にオン,オ
フできないので、出力電圧VOの“H”,“L”レベル
は(VC−約1V),+約0.5Vとなる。完全なV
C,GNDまでの出力振幅を得る為には、CMOS構成
でトランジスタを完全にオン・オフさせる必要がある。In this example, since the transistor cannot be turned on and off completely, the "H" and "L" levels of the output voltage VO are (VC-about 1V), + about 0.5V. Full V
In order to obtain output amplitudes up to C and GND, it is necessary to completely turn on / off the transistors in the CMOS configuration.
【0041】そのように改良したもう一つの実施例の回
路図を図5に示す。この例ではカレントスイッチ1bの
コレクタ抵抗R1,R2の一方を共通オフセット抵抗R
3を介して電源VCに接続する。A circuit diagram of another embodiment thus improved is shown in FIG. In this example, one of the collector resistors R1 and R2 of the current switch 1b is connected to the common offset resistor R
3 to the power supply VC.
【0042】MOSトランジスタMP2,MN2からな
るCMOSインバータCM2のゲート入力には、それぞ
れVC2とエミッタ電圧VEが入力し、その共通ドレイ
ンをゲート節点NGに接続してゲート電圧VGを出力し
ている。VC2 and emitter voltage VE are input to the gate inputs of the CMOS inverter CM2 composed of the MOS transistors MP2 and MN2, and the common drain thereof is connected to the gate node NG to output the gate voltage VG.
【0043】そしてMOSトランジスタMP1とMN1
よりなるCMOSインバータCM1のゲートにはそれぞ
れコレクタ電圧VC1とゲート電圧VGが入力して、出
力端子TOに接続される共通ドレインDから完全なCM
OSレベルの出力電圧VDが出力される。Then, the MOS transistors MP1 and MN1
The collector voltage VC1 and the gate voltage VG are input to the gate of the CMOS inverter CM1 including the CMOS inverter CM1 and the complete CM from the common drain D connected to the output terminal TO.
The OS level output voltage VD is output.
【0044】ここで抵抗R3により決まるオフセット電
圧をPチャネルMOSトランジスタNP1,NP2のし
きい値電圧に一致させることによって、トランジスタM
P1,MP2は完全なオン・オフができる。Here, by matching the offset voltage determined by the resistor R3 with the threshold voltage of the P-channel MOS transistors NP1 and NP2, the transistor M
P1 and MP2 can be completely turned on and off.
【0045】同時に、コレクタ電圧VC2と同相で、か
つ高速に動作する共通エミッタ電圧VEがトランジスタ
MN2のインピーダンスを高速に変化させる為、入力電
圧VIと逆相でゲート電圧VGが動作する。ゲート電圧
VGの“L”はGNDまで降下するので、トランジスタ
N1は完全にオフされ、入力電圧VIと同相で“H”電
圧=VC,“H”電圧=GNDの出力波形が得られる。At the same time, the common-emitter voltage VE, which is in phase with the collector voltage VC2 and operates at high speed, changes the impedance of the transistor MN2 at high speed, so that the gate voltage VG operates in antiphase with the input voltage VI. Since "L" of the gate voltage VG drops to GND, the transistor N1 is completely turned off, and an output waveform of "H" voltage = VC and "H" voltage = GND is obtained in the same phase as the input voltage VI.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、バイポー
ラトランジスタによるECLカレントスイッチの共通エ
ミッタ電圧を用いて、エミッタホロワ電流の放電電流量
をコントロールしたので、簡単な回路にて、エミッタホ
ロワ出力電圧の遅延時間の低減と低消費電力化が効果的
に実現できた。As described above, according to the present invention, the discharge current amount of the emitter follower current is controlled by using the common emitter voltage of the ECL current switch by the bipolar transistor. Therefore, the delay of the emitter follower output voltage is delayed by a simple circuit. We were able to effectively reduce the time and power consumption.
【0047】また、この共通エミッタ電圧をカレントス
イッチの次段のECL−CMOSレベル変換回路のコン
トロール信号として用いるので、高速動作が簡単な回路
構成にて実現できるという効果を有する。Further, since this common emitter voltage is used as the control signal of the ECL-CMOS level conversion circuit in the next stage of the current switch, there is an effect that high speed operation can be realized with a simple circuit configuration.
【図1】本発明の第1の実施例の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention.
【図2】(a),(b)は図1の回路の動作を説明する
各信号の波形図およびエミッタホロワ電流の波形図であ
る。2 (a) and 2 (b) are waveform diagrams of respective signals and an emitter follower current waveform diagram for explaining the operation of the circuit of FIG.
【図3】本発明の第2の実施例の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第3の実施例の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a third embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第4の実施例の回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram of a fourth embodiment of the present invention.
【図6】従来の半導体集積回路の一例の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of an example of a conventional semiconductor integrated circuit.
【図7】従来の半導体集積回路の他の例の回路図であ
る。FIG. 7 is a circuit diagram of another example of a conventional semiconductor integrated circuit.
1〜1b ECLカレントスイッチ回路 2〜2b エミッタホロワ回路 3.3a 出力バイパス部 4,4a レベル変換回路 C コンデンサ IC 定電流源 iD 放電電流 MN1,MN2 NチャネルMOSトランジスタ MP1,MP2 PチャネルMOSトランジスタ N1,N2 コレクタ節点 NE 共通エミッタ節点 NG ゲート節点 Q1,Q2 入力用バイポーラトランジスタ Q3 充電用バイポーラトランジスタ Q4 放電用バイポーラトランジスタ R1,R2 コレクタ抵抗 R3 オフセット抵抗 TI 入力端子 TO 出力端子 VC1,VC2 コレクタ電圧 VE 共通エミッタ電圧 VO 出力電圧 VR リファレンス電圧 1 to 1b ECL current switch circuit 2 to 2b emitter follower circuit 3.3a output bypass section 4, 4a level conversion circuit C capacitor IC constant current source iD discharge current MN1, MN2 N channel MOS transistor MP1, MP2 P channel MOS transistor N1, N2 Collector node NE Common emitter node NG Gate node Q1, Q2 Input bipolar transistor Q3 Charging bipolar transistor Q4 Discharging bipolar transistor R1, R2 Collector resistor R3 Offset resistor TI input terminal TO output terminal VC1, VC2 Collector voltage VE Common emitter voltage VO Output voltage VR reference voltage
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03K 17/66 C 9184−5J ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location H03K 17/66 C 9184-5J
Claims (2)
複数個のバイポーラトランジスタのそれぞれのエミッタ
が定電流源に接続されている共通エミッタ節点に接続さ
れてコレクタが抵抗を介して電源に接続されると共にコ
レクタ出力電圧を出力するECLカレントスイッチと、
前記コレクタ出力電圧の一つをベースに入力しエミッタ
が出力端子に接続されるとともに出力バイパス部を介し
て接地電位点に接続されている充電用バイポーラトラン
ジスタを有するエミッタホロア回路とを含む半導体集積
回路において、前記出力バイパス部は、ベースが前記共
通エミッタ節点に接続され、コレクタが前記出力端子に
接続され、エミッタがコンデンサを介して前記接地電位
点に接続されたバイパストランジスタと、ゲートが前記
コレクタ電圧の他方を入力しドレインとソースが前記コ
ンデンサの両端に並列接続された放電用NチャネルMO
Sトランジスタとを有することを特徴とする半導体集積
回路。1. An emitter of each of a plurality of bipolar transistors whose bases are connected to an input voltage terminal is connected to a common emitter node which is connected to a constant current source, and a collector is connected to a power supply via a resistor. And an ECL current switch that outputs the collector output voltage,
A semiconductor integrated circuit including: an emitter follower circuit having a charging bipolar transistor having one of the collector output voltages input to a base, an emitter connected to an output terminal, and an output bypass unit connected to a ground potential point. , The output bypass unit has a base connected to the common emitter node, a collector connected to the output terminal, an emitter connected to the ground potential point via a capacitor, and a gate connected to the collector voltage. Discharge N-channel MO with the other input and the drain and source connected in parallel across the capacitor
A semiconductor integrated circuit having an S transistor.
複数のバイポーラトランジスタのそれぞれのエミッタが
定電流源に接続されている共通エミッタ節点に接続され
てコレクタが抵抗を介して電源に接続されると共にコレ
クタ出力電圧を出力するECLカレントスイッチと、前
記コレクタ出力電圧の一方がPゲートに入力されまたN
ゲートが前記共通エミッタ節点に接続されて共通ドレイ
ン電圧を出力する第1のCMOSインバータと、前記コ
レクタ電圧の他方がPゲートに入力されNゲートに前記
共通ドレイン電圧が入力されて共通ドレインが出力電圧
端子に接続される第2のCMOSインバータを有するレ
ベル変換回路とを含むことを特徴とする半導体集積回
路。2. An emitter of each of a plurality of bipolar transistors whose bases are connected to an input voltage terminal is connected to a common emitter node which is connected to a constant current source, and a collector is connected to a power supply via a resistor. Together with an ECL current switch for outputting a collector output voltage, and one of the collector output voltage is input to the P gate and N
A first CMOS inverter having a gate connected to the common emitter node to output a common drain voltage; the other of the collector voltages is input to a P gate, the common drain voltage is input to an N gate, and the common drain is an output voltage. And a level conversion circuit having a second CMOS inverter connected to a terminal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4126972A JPH0690156A (en) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4126972A JPH0690156A (en) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | Semiconductor integrated circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0690156A true JPH0690156A (en) | 1994-03-29 |
Family
ID=14948459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4126972A Withdrawn JPH0690156A (en) | 1992-05-20 | 1992-05-20 | Semiconductor integrated circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0690156A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104052443A (en) * | 2013-03-11 | 2014-09-17 | 株式会社电装 | Gate drive circuit |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP4126972A patent/JPH0690156A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104052443A (en) * | 2013-03-11 | 2014-09-17 | 株式会社电装 | Gate drive circuit |
| US8922259B2 (en) | 2013-03-11 | 2014-12-30 | Denso Corporation | Gate drive circuit |
| CN104052443B (en) * | 2013-03-11 | 2018-08-21 | 株式会社电装 | Gate driving circuit |
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