JPH07307662A - 電流切換型論理回路 - Google Patents

電流切換型論理回路

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JPH07307662A
JPH07307662A JP6313008A JP31300894A JPH07307662A JP H07307662 A JPH07307662 A JP H07307662A JP 6313008 A JP6313008 A JP 6313008A JP 31300894 A JP31300894 A JP 31300894A JP H07307662 A JPH07307662 A JP H07307662A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 負荷駆動能力に優れ、安定に動作し、相補出
力が得られ、かつ低コストのエミッタ結合型論理回路を
提供する。 【構成】 マルチエミッタトランジスタQ1,Q2の一
方のエミッタを共通接続するとともに電流源I3に接続
し、差動増幅器を構成する。トランジスタQ1,Q2の
他方のエミッタをそれぞれプルダウントランジスタQ
5,Q6の入力とし、そのコレクタをそれぞれプルアッ
プトランジスタQ3,Q4の入力とする。入力端子Vi
1,Vi2の電位がそれぞれ高論理レベルおよび低論理
レベルになると、トランジスタQ4,Q5が導通状態に
なりトランジスタQ3,Q6が遮断状態になって、出力
端子Vo1,Vo2がそれぞれ低論理レベルおよび高論
理レベルとなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、エミッタ結合型論理
回路、ソース結合型論理回路、および電流モード論理回
路などの電流切換型論理回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図17は従来のエミッタ結合型論理回路
31の構成を示す回路図である。図17を参照して、こ
のエミッタ結合型論理回路31は、入力端子Vi1、基
準電圧端子Vbb1、第1および第2の出力端子Vo
1,Vo2ならびに第1および第2の電源端子Vcc,
Veeを含む。入力端子Vi1には高論理レベルと低論
理レベルを持つ2値の論理信号が入力される。基準電位
端子Vbb1には入力論理信号の論理のしきい値が印加
される。第1の電源端子Vccには一方動作電源電圧と
しての第1の電源電位が印加され、第2の電源端子Ve
eには第1の電源電位より低い他方動作電源電圧として
の第2の電源電位が印加される。第1および第2の出力
端子Vo1,Vo2にはそれぞれ次段のゲートの入力容
量や配線容量といった負荷容量がぶら下がっている。
【0003】このエミッタ結合型論理回路31は、さら
に、電流切換回路31aおよびエミッタフォロワ回路3
1bを含む。電流切換回路31aは、入力トランジスタ
Q31、リファレンストランジスタQ32、抵抗R3
1,R32および電流源I31を含む。トランジスタQ
31およびQ32のベースは、それぞれ入力端子Vi1
および基準電位端子Vbb1に接続され、それぞれのコ
レクタは抵抗R31およびR32を介して第1の電源端
子Vccに接続され、それぞれのエミッタは互いに共通
接続されるとともに電流源I31を介して第2の電源端
子Veeに接続される。
【0004】エミッタフォロワ回路31bは、プルアッ
プトランジスタQ33,Q34および電流源I32,I
33を含む。プルアップトランジスタQ33,Q34の
ベースはそれぞれトランジスタQ31,Q32のコレク
タに接続され、それぞれのコレクタはともに第1の電源
端子Vccに接続され、それぞれのエミッタは第1およ
び第2の出力端子Vo1およびVo2に接続されるとと
もに、電流源I32およびI33を介して第2の電源端
子Veeに接続される。
【0005】次に動作について説明する。入力論理信号
が低論理レベルから高論理レベルに変化したとき、トラ
ンジスタQ31が導通状態になり、トランジスタQ32
は遮断状態になる。したがって、電流源I31のスイッ
チング電流IsのほとんどはトランジスタQ31を介し
て抵抗R31を流れる。抵抗R31における電圧降下に
よりトランジスタQ33のベース電位が下がり、トラン
ジスタQ33は遮断状態になる。一方、トランジスタQ
32のコレクタ電圧すなわちトランジスタQ34のベー
ス電圧はほぼ第1の電源端子Vccの電位まで上昇し、
トランジスタQ34は導通状態になる。このため、出力
端子Vo1に接続された負荷容量の電荷が電流源I32
により引き抜かれ、出力端子Vo1の電圧は高論理レベ
ルから低論理レベルに変化する。一方、出力端子Vo2
に接続された負荷容量はトランジスタQ34を介して充
電され、出力端子Vo2の電圧は低論理レベルから高論
理レベルに変化する。
【0006】このエミッタ結合型論理回路31にあって
は、負荷容量が論理回路31の応答速度を遅くするた
め、高速化を図るためには電流源I32,I33を流れ
るエミッタフォロワ電流Ie1,Ie2を増加させなけ
ればならず、消費電力の増大を招くという欠点がある。
また、エミッタフォロワ電流Ie1,Ie2が出力が変
化しないときでも流れ続けるため、電流利用効率が悪い
という欠点もある。
【0007】このような欠点を克服するものとしてたと
えばISSCC'89(International Solid State Circuits C
onference ), p224-p225 に記載された回路が挙げられ
る。図18はこの文献に示されたエミッタ結合型論理回
路32の構成を示す回路図である。図18を参照して、
このエミッタ結合型論理回路32は、入力端子Vi1、
基準電位端子Vbb1、出力端子Vo1ならびに第1お
よび第2の電源端子Vcc,Veeを含む。また、この
エミッタ結合型論理回路32は、図17で示した電流切
換回路31aと、エミッタフォロワ回路32bを含む。
【0008】エミッタフォロワ回路32bは、容量素子
C31、ダイオードD31,D32、電流源I34、プ
ルアップトランジスタQ33、プルダウントランジスタ
Q35および抵抗33を含む。ダイオードD31,D3
2、および電流源I34は、第1の電源端子Vccと第
2の電源端子Veeの間に直列に接続され、バイアス回
路を構成する。容量素子C31は、リファレンストラン
ジスタQ32のコレクタとノードN31の間に接続され
る。プルアップトランジスタQ33のベースは入力トラ
ンジスタQ31のコレクタに接続され、そのコレクタは
第1の電源端子Vccに接続され、そのエミッタは出力
端子Vo1に接続される。プルダウントランジスタQ3
5のベースはノードN31に接続され、そのコレクタは
出力端子Vo1に接続され、そのエミッタは抵抗R33
を介して第2の電源端子Veeに接続される。
【0009】次に動作について説明する。入力論理信号
が低論理レベルから高論理レベルに変化したとき、トラ
ンジスタQ31が導通状態になり、トランジスタQ32
は遮断状態になる。したがって、スイッチング電流Is
のほとんどはトランジスタQ31を介して抵抗R31を
流れ、抵抗R31による電圧降下でプルアップトランジ
スタQ33のベース電位が低下し、プルアップトランジ
スタQ33は遮断状態になる。一方、トランジスタQ3
2のコレクタ電圧はほぼ第1の電源端子Vccの電位ま
で上昇し、容量素子C31による容量結合によりプルダ
ウントランジスタQ35のベース電位は上昇するので、
エミッタフォロワ電流Ie1は増加する。このため、出
力端子Voに接続された負荷容量CL1の電荷が急速に
引抜かれ、出力端子Vo1の信号は高論理レベルから低
論理レベルに急速に変化する。
【0010】このエミッタ結合型論理回路32にあって
は、入力論理信号の論理レベルが変化しないときにはエ
ミッタフォロワ電流Ie1を小さく設定し、入力論理信
号の論理レベルが変化し、出力信号を立下げるときのみ
エミッタフォロワ電流Ie1を増加させるようにしてい
るため、高速動作を保ちつつ消費電力を下げることがで
きる。
【0011】しかし、高速動作のためにはノードN31
の電位を容量C31の容量結合により高速で変化させる
必要があるが、このためには容量素子C31の容量値は
数pF程度必要であり、面積が増加し、また、容量素子
C31を作るためにプロセスの工程数が増加するなどの
欠点を有している。また、反転出力もしくは非反転出力
のいずれか一方しかとれず、相補信号出力に対応できな
いという欠点がある。
【0012】相補出力が可能なエミッタ結合型論理回路
として、特開平4−364607号公報の図5(b)の
回路が挙げられる。図19は、先行文献に示されるエミ
ッタ結合型論理回路33の構成を示す回路図である。図
19を参照して、このエミッタ結合型論理回路33は、
入力端子Vi1、第1および第2の基準電位端子Vbb
1,Vbb2、第1および第2の出力端子Vo1,Vo
2ならびに第1および第2の電源端子Vcc,Veeを
含む。第2の基準電位端子Vbb2にはプルダウントラ
ンジスタQ35の入力のしきい値が印加される。また、
このエミッタ結合型論理回路33は、図17で示した電
流切換回路31aと、エミッタフォロワ回路33bを含
む。
【0013】エミッタフォロワ回路33bは、プルアッ
プトランジスタQ33,Q34、プルダウントランジス
タQ35,Q36および電流源I35を含む。プルアッ
プトランジスタQ33,Q34のベースはそれぞれトラ
ンジスタQ31,Q32のコレクタに接続され、それぞ
れのコレクタはともに第1の電源端子Vccに接続さ
れ、それぞれのエミッタは第1および第2の出力端子V
o1,Vo2に接続される。プルダウントランジスタQ
35,Q36のベースはそれぞれトランジスタQ31,
Q32のエミッタおよび第2の基準電圧端子Vbb2に
接続され、それぞれのコレクタは第1および第2の出力
端子Vo1,Vo2に接続され、それぞれのエミッタは
互いに共通接続されるとともに電流源I35を介して第
2の電源端子Veeに接続される。
【0014】今、入力論理信号Vi1が低論理レベルか
ら高論理レベルに変化したとき、上述したとおりプルア
ップトランジスタQ33のベース電位が降下し、プルア
ップトランジスタQ34のベース電位が上昇する。ま
た、プルダウントランジスタQ35のベース電位はトラ
ンジスタQ31のエミッタフォロワ動作により入力端子
Vi1に与えられた信号に追随して上昇する。したがっ
て、プルアップトランジスタQ33が遮断状態になり、
プルダウントランジスタQ35が導通状態になって、第
1の出力端子Vo1の信号は高論理レベルから低論理レ
ベルに変化する。また、プルアップトランジスタQ34
が導通状態になり、プルダウントランジスタQ36が遮
断状態になって、第2の出力端子Vo2の信号が低論理
レベルから高論理レベルに変化する。
【0015】しかし、このエミッタ結合型論理回路33
にあっては、新たに第2の基準電位端子Vbb2が必要
となる他、プルダウントランジスタQ35のベースに印
加される電位は、高論理レベルがVi1(H)−VB
E,低論理レベルがVbb1−VBEとなるためその電
位振幅が入力論理信号の論理振幅のほぼ半分となり、回
路動作が不安定になるという欠点を有している。ここ
で、Vi1(H)は入力論理信号の高論理レベル電圧,
VBEはトランジスタQ31,Q32のベース−エミッ
タ間電圧を示す。
【0016】相補出力が可能な他の従来技術として、特
公平1−54890号公報に記載されている回路が挙げ
られる。図20はこの先行技術文献に示されるエミッタ
結合型論理回路34の構成を示す回路図である。図20
を参照して、このエミッタ結合型論理回路34は、入力
端子Vi1、第1の基準電位端子Vbb1、出力端子V
o1ならびに第1および第2の電源端子Vcc,Vee
を含む。また、このエミッタ結合型論理回路34は、図
17で示した電流切換回路31aと、エミッタフォロワ
回路34bを含む。
【0017】エミッタフォロワ回路34bは、第1およ
び第2のエミッタを持つNPNマルチエミッタトランジ
スタQ37、ショットキダイオードSD31、抵抗R3
4およびPNPトランジスタQP31を含む。マルチエ
ミッタトランジスタQ37は、そのベースがトランジス
タQ31のコレクタに接続され、そのコレクタが第1の
電源端子Vccに接続され、その第1のエミッタがショ
ットキダイオードSD31および抵抗R34を介して第
2の電源端子Veeに接続され、その第2のエミッタが
出力端子Vo1に接続される。また、PNPトランジス
タQP31は、そのベースがショットキダイオードSD
31と抵抗R34との接続点に接続され、そのエミッタ
が出力端子Vo1に接続され、そのコレクタが第2の電
源端子Veeに接続される。
【0018】次に動作について説明する。今、入力論理
信号が低論理レベルにあり、応じてトランジスタQ31
が遮断状態にあり、かつトランジスタQ32,Q37が
導通状態にあるとき、ショットキダイオードSD1にか
かる電圧はPNPトランジスタQP31のベース・エミ
ッタ間電圧よりも小さいため、PNPトランジスタQP
31は遮断状態にある。したがって、負荷容量CL1
は、マルチエミッタトランジスタQ37を介して充電さ
れ、出力端子Vo1は高論理レベルにある。
【0019】次いで、入力論理信号が低論理レベルから
高論理レベルに変化し、応じてトランジスタQ31が導
通状態になり、トランジスタQ32,Q37が遮断状態
になったとき、マルチエミッタトランジスタQ37の第
1および第2のエミッタ間の電圧とショットキダイオー
ドSD31にかかる電圧との和がPNPトランジスタQ
P31のベース・エミッタ間電圧よりも大きくなり、P
NPトランジスタQP31が導通状態になる。したがっ
て、負荷容量CL1の電荷はPNPトランジスタQP3
1を介して急速に放電され、出力端子Vo1の電圧は低
論理レベルとなる。
【0020】しかし、このエミッタ結合型論理回路34
にあっては、導電型が異なりかつ高速なPNPトランジ
スタQP31が要求されるため、プロセスコストが増加
する、あるいはPNダイオードと異なるショットキダイ
オードSD31が必要となるためプロセスが複雑になり
製造コストが増加するといった欠点がある。
【0021】
【発明が解決しようとする課題】図17に示す従来のエ
ミッタ結合型論理回路31には、負荷駆動能力の増大を
図ると消費電力も増大するという欠点があった。
【0022】また、図18に示す従来のエミッタ結合型
論理回路32には、相補出力が取れない、あるいは容量
素子C31を必要とするため回路面積が増加する、製造
工程に容量形成工程を追加することが必要なため製造コ
ストが増加するという欠点があった。
【0023】また、図19に示す従来のエミッタ結合型
論理回路33には、新たに基準電圧源が必要であり、ま
た動作が不安定であるという欠点があった。
【0024】また、図20に示す従来のエミッタ結合型
論理回路34には、ショットキダイオードSD31やP
NPトランジスタQP31が必要なため製造コストが増
加するという欠点があった。
【0025】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、その第1の目的は低消費電
力で負荷駆動能力に優れ、安定に動作し、かつ低コスト
の電流切換型論理回路を提供することであり、その第2
の目的はさらに相補出力が取れる電流切換型論理回路を
提供することである。
【0026】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る電流切換
型論理回路は、それぞれが第1および第2の一方側導通
ノードを有する第1および第2のマルチノードトランジ
スタと、第1、第2および第3の電流源とを含む電流切
換段を含む。この電流切換段においては、第1および第
2のマルチノードトランジスタのそれぞれの制御電極ノ
ードが互いに相補な論理の信号が入力される第1および
第2の入力ノードに接続され、それぞれの他方側導通ノ
ードが第1の電源ノードの電圧を受けるように結合さ
れ、それぞれの第1の一方側導通ノードが第1および第
2の電流源を介して第2の電源ノードに接続され、それ
ぞれのエミッタは共通に第3の電流源を介して第2の電
源ノードに結合される。
【0027】請求項1に係る電流切換型論理回路は、さ
らに、第1ないし第4の出力ドライブトランジスタを含
む出力ドライブ段を備える。この出力ドライブ段におい
ては、第1および第2の出力ドライブトランジスタは、
それぞれの制御電極ノードが第1および第2のマルチノ
ードトランジスタのそれぞれの他方側導通ノードに接続
され、それぞれの他方側導通ノードが共通に第1の電源
ノードの電圧を受けるように接続され、それぞれの一方
側導通ノードが第1および第2の出力ノードに接続され
る。第3および第4の出力ドライブトランジスタは、そ
れぞれの制御電極ノードが第1および第2のマルチノー
ドトランジスタの第1の一方側導通ノードに接続され、
それぞれの一方側導通ノードが共通に第2の電源ノード
が電圧を受けるように接続され、かつそれぞれの他方側
導通ノードがそれぞれ第1および第2の出力ノードに接
続される。
【0028】好ましくは第1および第2の電流源は、抵
抗を備える。また、好ましくは、第1のマルチノードト
ランジスタの第1の一方側導通ノードと第1の電流源の
間に接続される第1の抵抗素子と、第2のマルチノード
トランジスタの第1の一方側導通ノードと第2の電流源
の間に接続される第2の抵抗素子をさらに備える。この
第1の抵抗素子と第1の電流源との接続ノードが第3の
出力ドライブトランジスタの制御電極ノードに接続さ
れ、また第2の抵抗素子と第2の電流源との接続ノード
が第4の出力ドライブトランジスタの制御電極ノードに
接続される。
【0029】請求項4に係る電流切換型論理回路は、第
1および第2の入力トランジスタ、第1および第2のリ
ファレンストランジスタ、ならびに第1および第2の電
流源を含む電流切換段を含む。この電流切換段において
は、第1および第2の入力トランジスタは、それぞれの
制御電極ノードがそれぞれ互いに相補な論理の信号が入
力される第1および第2の入力ノードに接続され、それ
ぞれの一方側導通ノードがそれぞれ第1および第2の電
流源を介して第2の電源ノードに接続され、それぞれの
他方側導通ノードが共通に第1の電源ノードの電圧を受
けるように接続される。第1および第2のリファレンス
トランジスタは、それぞれの制御電極ノードが共通に基
準電位を受けるように接続され、それぞれの一方側導通
ノードがそれぞれ第1および第2の入力トランジスタの
一方側導通ノードに接続され、それぞれの他方側導通ノ
ードがそれぞれ第1の電源ノードの電圧を受けるように
接続される。
【0030】この請求項4に係る電流切換型論理回路
は、さらに、第1ないし第4の出力ドライブトランジス
タを含む出力ドライブ段を備える。この出力ドライブ段
においては、第1および第2の出力ドライブトランジス
タは、それぞれの制御電極ノードがそれぞれ第1および
第2のリファレンストランジスタの他方側導通ノードに
接続され、それぞれの一方側導通ノードがそれぞれ第1
および第2の出力ノードに接続され、それぞれの他方側
導通ノードが共通に第1の電源ノードの電圧を受けるよ
うに接続される。第3および第4の出力ドライブトラン
ジスタは、それぞれの制御電極ノードがそれぞれ第1お
よび第2の入力トランジスタの一方側導通ノードに接続
され、それぞれの一方側導通ノードが共通に第2の電源
ノードの電圧を受けるように接続され、それぞれの他方
側導通ノードがそれぞれ第1および第2の出力ノードに
接続される。
【0031】請求項5に係る電流切換型論理回路は、第
1および第2の入力ノードに与えられる互いに相補な論
理信号を差動的に増幅して相補内部論理信号を出力する
電流切換段と、各々が第1および第2の一方側導通ノー
ドを有する第1および第2のマルチノード出力ドライブ
トランジスタと、第3および第4の出力ドライブトラン
ジスタと、第1および第2の分圧回路を含む出力ドライ
ブ段を含む。この出力ドライブ段において、第1および
第2のマルチノード出力ドライブトランジスタは、それ
ぞれの制御電極ノードがそれぞれ相補内部論理信号をそ
れぞれ受け、それぞれの第1の一方側導通ノードが第1
および第2の分圧段を介して第2の電源ノードの電圧を
受けるように接続され、それぞれの第2の一方側導通ノ
ードがそれぞれの第1および第2の出力ノードに接続さ
れ、それぞれの他方側導通ノードが共通に第1の電源ノ
ードの電圧を受けるように接続される。第1および第2
の分圧段は、第1の一方側導通ノード各々と第2の電源
ノード上の電圧とをそれぞれ分圧して出力する。第3お
よび第4の出力ドライブトランジスタは、それぞれの制
御電極ノードがそれぞれ第1および第2の分圧段により
分圧されるように接続され、それぞれの一方側導通ノー
ドが第2の電源ノードの電圧を受けるように接続され、
それぞれの他方側導通ノードがそれぞれ第1および第2
の出力ノードに接続される。
【0032】請求項6に係る電流切換型論理回路は、互
いに相補的に活性化される差動段およびラッチ段を含む
データ保持段を含む。この差動段は第1および第2の入
力ノードへ与えられた互いに相補な論理の信号を差動的
に増幅して相補内部論理信号を出力する。ラッチ段は、
差動段と相補的に活性化されてこの差動段の出力する相
補内部論理信号を保持する。
【0033】請求項6に係る電流切換型論理回路は、さ
らに、それぞれが第1および第2の一方側導通ノードを
有する第1および第2の出力ドライブトランジスタと、
第3および第4の出力ドライブトランジスタと、第1お
よび第2の分圧段を含む出力ドライブ段を備える。この
出力ドライブ段において、第1および第2の出力ドライ
ブトランジスタは、それぞれの制御電極ノードがそれぞ
れ相補内部論理信号を受け、それぞれの第1の一方側導
通ノードがそれぞれ第1および第2の分圧段を介して第
2の電源ノードの電圧を受けるように接続され、それぞ
れの第2の一方側導通ノードがそれぞれ第1および第2
の出力ノードに接続され、それぞれの他方側導通ノード
が共通に第1の電源ノード上の電圧を受けるように接続
される。この第1および第2の出力ドライブトランジス
タのそれぞれの第1の一方側導通ノードの電圧は、また
ラッチ段へ与えられ、ラッチ段はこの与えられた信号に
応答して相補内部論理信号をラッチする。第1および第
2の分圧段は、それぞれ第1および第2の出力ドライブ
トランジスタのそれぞれの第1の一方側導通ノードと第
2の電源ノードの電圧を分圧して出力する。第3および
第4の出力ドライブトランジスタは、それぞれの制御電
極ノードがそれぞれ第1および第2の分圧段から与えら
れる分圧電圧を受けるように接続され、それぞれの一方
側導通ノードが第2の電源ノードの電圧を受けるように
接続され、それぞれの他方側導通ノードがそれぞれ第1
および第2の出力ノードに接続される。
【0034】好ましくは、第1および第2の分圧段は、
それぞれ、互いに直列に接続される複数の抵抗素子を含
む。
【0035】また第1および第2の分圧段は、それぞ
れ、互いに直列に接続されるダイオード素子および抵抗
素子を含んでもよい。
【0036】さらに、第3および第4の出力ドライブト
ランジスタの一方側導通ノードと第2の電源ノードの間
にそれぞれ別々に抵抗素子が接続される。
【0037】また、好ましくは、第3および第4の出力
ドライブトランジスタの一方側導通ノードと第2の電源
ノードの間に共通に第4の電流源がさらに接続される。
【0038】また、好ましくは、第1および第2の出力
ノードそれぞれと第2の電源ノードの間に別々の電流源
が接続される。
【0039】また、好ましくは、さらに、それぞれの制
御電極ノードがそれぞれ第4および第3の出力ドライブ
トランジスタの制御電極ノードに接続され、それぞれの
一方側導通ノードが共通に電流源を介して第2の電源ノ
ードに接続され、かつそれぞれの他方側導通ノードがそ
れぞれ第1および第2の出力ノードに接続される第1お
よび第2の安定化トランジスタがさらに設けられる。
【0040】請求項13に係る電流切換型論理回路は、
それぞれが第1および第2の一方側導通ノードを有する
複数の入力トランジスタと、リファレンストランジスタ
と、第1および第2の電流源を含む論理演算段を備え
る。この論理演算段において、複数の入力トランジスタ
は、それぞれの制御電極ノードがそれぞれ互いに異なる
複数の論理信号を受けるように接続され、それぞれの第
1の一方側導通ノードが共通に第1の電流源を介して第
2の電源ノードに結合され、それぞれの第2の一方側導
通ノードが共通に第2の電流源を介して第2の電源ノー
ドに結合され、それぞれの他方側導通ノードが共通に第
1の電源ノードの電圧を受けるように接続される。リフ
ァレンストランジスタは、その制御電極ノードが基準電
位を受けるように接続され、その一方側導通ノードが複
数の入力トランジスタの第2の一方側導通ノードに共通
に接続され、その他方側導通ノードが第1の電源ノード
の電圧を受けるように接続される。
【0041】請求項13に係る電流切換型論理回路は、
さらに、第1および第2の出力ドライブトランジスタを
含む出力ドライブ段を含む。第1の出力ドライブトラン
ジスタは、その電源ノードが複数の入力トランジスタの
他方側導通ノードに共通に接続され、その一方側導通ノ
ードが出力ノードに接続され、その他方側導通ノードが
第1の電源ノード上の電圧を受けるように接続される。
第2の出力ドライブトランジスタは、その制御電極ノー
ドが複数の入力トランジスタの第1の一方側導通ノード
に共通に接続され、その一方側導通ノードが第2の電源
ノード上の電圧を受けるように接続され、その他方側導
通ノードが出力ノードに接続される。
【0042】好ましくは、さらに、第2の出力ドライブ
トランジスタの一方側導通ノードと第2の電源ノードの
間に接続される第3の抵抗素子を備える。
【0043】請求項15に係る電流切換型論理回路は、
第2の論理の電圧を供給する第2の電源に結合される第
1の電流源と、それぞれの一方側導通ノードが共通に接
続されかつ第1の電流源に結合され、それぞれの制御電
極ノードが互いに相補な論理の入力信号をそれぞれ受け
るように接続され、かつそれぞれの他方側導通ノードに
入力信号に従って互いに相補な論理の内部信号が出力さ
れる1対の差動トランジスタと、この1対の差動トラン
ジスタからの相補な内部信号の一方に応答して第1の出
力ノードを第1の論理レベルへドライブする第1の出力
ドライブトランジスタと、内部信号の他方に応答して第
1の出力ドライブトランジスタと相補的に導通して、第
2の出力ノードを第1の論理レベルへドライブするため
の第2の出力ドライブトランジスタと、第2の電源に結
合される第2の電流源と、入力信号の一方に応答して第
1の出力ドライブトランジスタと相補的に導通し、第2
の電流源と第1の出力ノードとを結合して第1の出力ノ
ードを第2の論理レベルへドライブするための第3の出
力ドライブトランジスタと、入力信号の他方に応答して
第2および第3の出力ドライブトランジスタと相補的に
導通して、第2の電流源と第2の出力ノードとを結合し
て第2の出力ノードを第2の論理レベルへドライブする
第4の出力ドライブトランジスタと、第1および第2の
出力ノードと第2の電源との間に結合される、第2の電
流源が有する電流駆動力よりも小さな電流駆動力を有す
る出力電流制御手段を備える。
【0044】好ましくは、この出力電流制御手段は、第
2の電流源が有する電流駆動力よりも小さな電流駆動力
を有しかつ第2の電源に結合される第3の電流源と、第
1の出力ノードと第3の電流源との間に結合される第1
のダイオード素子と、第2の出力ノードと第3の電流源
との間に結合される第2のダイオード素子とを備える。
これら第1および第2のダイオード素子は、それぞれ第
1および第2の出力ドライブトランジスタの導通時に導
通するように接続される。
【0045】また、出力電流制御手段は、第2の電源に
結合されかつ第2の電流源の電流駆動力よりも小さな電
流駆動力を有する第3の電流源と、第1の出力ノードと
第3の電流源との間に接続される第1の抵抗素子と、第
2の出力ノードと第3の電流源との間に接続される第2
の抵抗素子とを備える。
【0046】また、これに代えて、出力電流制御手段
は、第1の電源に結合されかつ第2の電流源の有する電
流駆動力よりも小さな電流駆動力を有する第3の電流源
と、入力信号の他方を受ける制御電極ノードと、第3の
電流源に結合される一方側導通ノードと、第1の出力ノ
ードに結合される他方側導通ノードとを有し、第3の出
力ドライブトランジスタと相補的に導通状態となる第1
のトランジスタ素子と、入力信号の一方を受ける制御電
極ノードと、第3の電流源に結合される一方側導通ノー
ドと、第2の出力ノードに結合される他方側導通ノード
とを有し、第4の出力ドライブトランジスタと相補的に
導通状態となる第2のトランジスタ素子とを備える。
【0047】また、これに代えて、好ましくは、出力電
流制御手段は、第1の出力ノードと第1の電源との間に
接続されかつ第2の電流源よりも電流駆動力の小さな第
3の電流源と、第2の出力ノードと第2の電源との間に
接続されかつ第2の電流源の電流駆動力よりも小さな電
流駆動力を有する第4の電流源とを備える。
【0048】請求項20に係る電流切換型論理回路は、
第2の論理レベルの電圧を供給する第2の電源に結合さ
れる第1の電流源と、入力ノードに与えられる互いに相
補な論理の信号を差動的に増幅して第1および第2の内
部中間ノードへ相補論理信号を生成する第1の差動段
と、第1のクロック信号に応答して第1の差動段を第1
の電流源へ結合してこの第1の差動段を活性化する第1
の活性化トランジスタと、第1の内部出力ノードと第1
の論理の電圧を供給する第1の電源との間に結合され、
第1の内部中間ノード上の信号に応答して導通し、第1
の内部出力ノードを第2の論理レベルへとドライブする
第1の出力ドライブトランジスタと、第2の内部出力ノ
ードと第1の電源との間に結合され、第2の内部中間ノ
ード上の信号に応答して第1の出力ドライブトランジス
タと相補的に導通し、第2の内部出力ノードを第1の論
理レベルへとドライブする第2の出力ドライブトランジ
スタと、活性化時第1および第2の内部中間ノードの電
位を保持する第1のラッチ手段と、第1のクロック信号
と逆相の第2のクロック信号に応答して第1のラッチ段
を第1の電流源へ結合して第1のラッチ手段を活性化す
る第2の活性化トランジスタと、第2の電源に結合され
る第2の電流源と、第1および第2の出力ドライブトラ
ンジスタと相補的に導通するように入力信号をそれぞれ
の制御電極ノードに受けかつそれぞれの一方側導通ノー
ドが共通に接続されかつそれぞれの他方側導通ノードが
それぞれ第1および第2の内部出力ノードに結合される
1対のトランジスタを含む第2の差動段と、第1のクロ
ック信号に応答してこの第2の差動段の1対のトランジ
スタの一方側導通ノードを第2の電流源に結合して第2
の差動段を活性化する第3の活性化トランジスタと、第
2のクロック信号に応答して活性化され、第1および第
2の内部出力ノードの電位を保持する第2のラッチ手段
と、第1および第2の内部出力ノードの信号を差動的に
増幅して第3および第4の内部中間ノードへ伝達する第
3の差動段と、第3の電流源と、第2のクロック信号に
応答して第3の差動段を第3の電流源に結合して第3の
差動段を活性化する第5の活性化トランジスタと、第3
の内部中間ノード上の信号に応答して第1の出力ノード
を第2の論理レベルへドライブする第3の出力ドライブ
トランジスタと、第4の内部中間ノードの信号に応答し
て第2の出力ノードを第2の論理レベルへドライブする
第4の出力ドライブトランジスタと、第1のクロック信
号に応答して活性化され、第3および第4の内部中間ノ
ードの電位をラッチする第3のラッチ手段と、第1およ
び第2の内部出力ノード上の信号に応答して第3および
第4の出力ドライブトランジスタと相補的に導通する1
対のトランジスタを含む第4の差動段と、第2のクロッ
ク信号に応答してこの第4の差動段を第2の電流源に結
合して第3の差動段を活性化する第7の活性化トランジ
スタと、第1のクロック信号に応答して活性化され、第
1および第2の出力ノードの電位をラッチする第4のラ
ッチ手段とを備える。
【0049】好ましくは、第2のラッチ手段は、第2の
電源に結合される第4の電流源と、第1の内部出力ノー
ドに接続される制御電極ノードと、一方側導通ノード
と、第2の内部出力ノードに接続される他方側導通ノー
ドとを有する第1のラッチトランジスタと、第2の内部
出力ノードに接続される制御電極ノードと、第1のラッ
チトランジスタの一方側導通ノードに接続される一方側
導通ノードと、第2の内部出力ノードに接続される他方
側導通ノードとを有する第2のラッチトランジスタと、
第2のクロック信号に応答して第1および第2のラッチ
トランジスタの一方側導通ノードを共通に第4の電流源
へ結合する第8の活性化トランジスタを備える。また、
第4のラッチ手段は、第1の出力ノードに接続される制
御電極ノードと一方側導通ノードと、第2の出力ノード
に接続される他方側導通ノードとを有する第3のラッチ
トランジスタと、第2の出力ノードに接続される制御電
極ノードと、第3のラッチトランジスタの一方側導通ノ
ードに接続される一方側導通ノードと、第2の出力ノー
ドに接続される他方側導通ノードとを有する第4のラッ
チトランジスタと、第1のクロック信号に応答して第4
の電流源へ第3および第4のラッチトランジスタの一方
側導通ノードを共通に結合する第9の活性化トランジス
タとを備える。
【0050】またこれに代えて、好ましくは、第2のラ
ッチ手段は第1の出力ノードに接続される一方端と、他
方端とを有する第1の抵抗素子と、第2の内部出力ノー
ドに接続される一方端と、第1の抵抗素子の他方端に接
続される他方端を有する第2の抵抗素子と、第4の電流
源と、第2のクロック信号に応答して第1および第2の
抵抗素子の他方端を共通に第4の電流源へ結合する第8
の活性化トランジスタを含む。また第4のラッチ手段
は、第1の出力ノードに接続される一方端と、他方端と
を有する第3の抵抗素子と、第2の出力ノードに接続さ
れる一方端と第3の抵抗素子の他方端に接続される他方
端とを有する第4の抵抗素子と、第1のクロック信号に
応答して第3および第4の抵抗素子の他方端をともに第
4の電流源へ結合する第9の活性化トランジスタを含
む。
【0051】また好ましくは、第1および第2の内部出
力ノードと第2の電源との間に結合され、かつ第2の電
流源の電流駆動力よりも小さな電流駆動力を有する第1
の出力電流制御手段と、第1および第2の出力ノードと
第1の電源との間に接続され、第2の電流源の電流駆動
よりも小さな電流駆動力を有する第2の出力電流制御手
段をさらに含む。
【0052】好ましくは、この第1の出力電流制御手段
は、第1および第2の出力ドライブトランジスタのうち
導通状態とされる出力ドライブトランジスタに電流の流
れを生じさせる手段を含み、第2の出力電流制御手段
は、第3および第4の出力ドライブトランジスタのうち
導通状態とされる出力ドライブトランジスタに電流の流
れを生じさせる手段を含む。
【0053】
【作用】請求項1の発明の電流切換型論理回路にあって
は、第1のマルチノードトランジスタは、その他方導通
ノードおよび第1の一方導通ノードから第1の相補内部
論理信号対を出力し、第1および第3の出力ドライブト
ランジスタを駆動させる。第2のマルチノードトランジ
スタは、その他方導通ノードおよび第1の一方導通ノー
ドから第2の相補内部論理信号対を出力し、第2および
第4の出力ドライブトランジスタを駆動させる。第1お
よび第2のマルチノードトランジスタの第2の一方導通
ノードは、共通接続されて差動増幅器を構成する。した
がって、相補出力が取れる。相補出力ノードの各々にお
いては、出力が低論理レベルから高論理レベルに変化す
るときエミッタ(ソース)フォロワ電流が減少し、高論
理レベルから低論理レベルに変化するときエミッタ(ソ
ース)フォロワ電流が増加する。よって、消費電力を増
大させることなく負荷駆動能力の向上を図ることができ
る。また、第3および第4の出力ドライブトランジスタ
の制御電極ノードに印加される電位はほぼ入力信号の論
理振幅に等しくなるので、入力容量を増大させることな
く回路が安定に動作する。また、容量結合用の容量素子
およびショットキダイオードなどの特殊な素子を必要し
ないため、ウェハプロセスが複雑になって製造コストが
増加することがない。
【0054】また、請求項4の発明の電流切換型論理回
路にあっては、第2および第1のリファレンストランジ
スタは、それぞれその他方導通ノードおよび一方導通ノ
ードから第1の相補内部論理信号対を出力して、第1お
よび第3の出力ドライブトランジスタを駆動させる。ま
た、第1および第2のリファレンストランジスタは、そ
れぞれその他方導通ノードおよび一方導通ノードから第
2の相補内部論理信号対を出力して、第2および第4の
出力ドライブトランジスタを駆動させる。第1の入力ト
ランジスタおよびリファレンストランジスタの一方導通
ノードは、共通接続されて第1の差動増幅器を構成す
る。第2の入力トランジスタおよびリファレンストラン
ジスタの一方導通ノードは、共通接続されて第2の差動
増幅器を構成する。したがって、上記請求項1の電流切
換型論理回路と同様、相補出力が取れ、負荷駆動能力に
優れ、安定に動作し、しかも消費電力、入力容量および
製造コストが増加することがない。
【0055】また、請求項5の発明の電流切換型論理回
路にあっては、第1および第2のマルチノードトランジ
スタが出力ドライブトランジスタとして使用されるとと
もに、その第1の一方導通ノードの出力がそれぞれ第1
および第2の分圧段に入力され、第1および第2の分圧
段の出力が第4および第3の出力ドライブトランジスタ
を駆動させる。したがって、上記請求項1の電流切換型
論理回路と同様、相補出力が取れ、負荷駆動能力に優
れ、安定に動作し、しかも消費電力および入力容量およ
び製造コストが増加することがない。
【0056】また、請求項13の電流切換型論理回路に
あっては、複数のマルチノード入力トランジスタが、そ
れぞれ共通接続された他方導通ノードおよび第1の一方
導通ノードから相補内部論理信号を出力して第1および
第2の出力ドライブトランジスタを駆動させる。複数の
入力トランジスタの第2の一方導通ノードとリファレン
ストランジスタの一方導通ノードが共通接続されて差動
増幅器を構成する。したがって、請求項1の電流切換型
論理回路と同様、負荷駆動能力に優れ、安定に動作し、
しかも消費電力や入力容量や製造コストが増加すること
がない。
【0057】請求項15の電流切換型論理回路にあって
は、第3および第4の出力ドライブトランジスタが電流
切換型差動増幅器を構成しかつそれぞれが相補論理の入
力信号に応答して第1および第2の出力ドライブトラン
ジスタと相補的に導通して第1および第2の出力ノード
をドライブする。このため、第3および第4の出力ドラ
イブトランジスタは、十分な論理振幅の信号に応答して
安定に動作しかつこれらの一方のみが導通しているため
消費電流を低減することができる。また、第1および第
2の出力ノードが第1ないし第4の出力ドライブトラン
ジスタにより、プッシュ/プル態様でドライブされるた
め、低消費電流かつ高速で出力負荷をドライブすること
ができる。また、電流制御手段により、第1または第2
の出力ドライブトランジスタが導通して第1または第2
の出力ノードが第1の論理レベルに駆動されても、導通
すべき出力ドライブトランジスタには小さな電流が流れ
るため、第1および第2の出力ドライブトランジスタが
ともに遮断状態となるのを防止でき、出力インピーダン
スが高くなるのを防止でき、応じて高速動作および安定
動作を保証することができる。
【0058】請求項20に係る電流切換型論理回路にあ
っては、入力信号に応答して第2の差動段が電流モード
で動作しているため、この第2の差動段は安定かつ低消
費電流で動作する。またこの第2の差動段は、第1およ
び第2の出力ドライブトランジスタ対とプッシュ/プル
類似態様で動作して第1および第2の内部出力ノードを
ドライブする。したがって、内部出力ノードを高速かつ
低消費電流で入力信号の論理に対応する論理レベルにド
ライブすることができる。また、第1および第2の内部
出力ノードに設けられるラッチ手段により、第2の差動
段の非活性時においても第1および第2の出力ドライブ
トランジスタのうち導通状態とすべき出力ドライブトラ
ンジスタには電流の流れを生じさせることができ、これ
ら第1および第2の出力ドライブトランジスタがともに
遮断状態となるのが防止することができ、安定に、入力
信号の論理レベルに応じた論理レベルの内部出力信号を
保持することができる。同様、第4の差動段は、この第
1および第2の内部出力ノードの相補論理信号に応答し
て電流モードで動作し、また第3および第4の出力ドラ
イブトランジスタ対とプッシュ/プル類似態様で動作し
て出力ノードをドライブする。したがって出力ノードを
高速かつ低消費電流でドライブすることができる。ま
た、第1および第2の出力ノードに設けられた第4のラ
ッチ手段により、第4の差動段の非活性時においても第
3および第4の出力ドライブトランジスタのうち導通状
態となる出力ドライブトランジスタには電流の流れを生
じさせることができ、安定に出力ノードの電圧レベルを
保持することができる。また、第3および第4の出力ド
ライブトランジスタがともに非導通状態となるのを防止
することができる。
【0059】
【実施例】
[実施例1]図1はこの発明の一実施例によるエミッタ
結合型論理回路1の構成を示す回路図である。図1を参
照して、このエミッタ結合型論理回路1は、第1および
第2の入力端子Vi1,Vi2、第1および第2の出力
端子Vo1,Vo2ならびに第1および第2の電源端子
Vcc,Veeを含む。第1および第2の入力端子Vi
1,Vi2には、それぞれ互いに相補な論理信号が入力
される。また、このエミッタ結合型論理回路1は、電流
切換回路1aおよびエミッタフォロワ回路1bを含む。
【0060】電流切換回路1aは、それぞれが第1およ
び第2の一方側導通ノードとしてのエミッタを持つ第1
および第2のマルチノードトランジスタとしてのNPN
マルチエミッタトランジスタQ1,Q2と、第1および
第2の抵抗R1,R2と、第1、第2および第3の電流
源I1,I2,I3を含む。第1および第2のマルチエ
ミッタトランジスタQ1,Q2は、それぞれのベース
(制御電極ノード)はそれぞれ第1および第2の入力端
子Vi1,Vi2に接続され、それぞれのコレクタ(他
方側導通ノード)はそれぞれ抵抗R1,R2を介して第
1の電源端子Vccに接続される。また、第1および第
2のマルチエミッタトランジスタQ1,Q2の第1のエ
ミッタはそれぞれ第1および第2の電流源I1,I2を
介して第2の電源端子Veeに接続され、それぞれの第
2のエミッタは共通接続されるとともに第3の電流源I
3を介して第2の電源端子Veeに接続される。
【0061】また、エミッタフォロワ回路1bは、第1
および第2の出力ドライブトランジスタとしてのNPN
プルアップトランジスタQ3,Q4と、第1および第2
のNPNプルダウントランジスタ(第3,第4の出力ド
ライブトランジスタ)Q5,Q6と、抵抗R3,R4を
含む。第1および第2のプルアップトランジスタQ3,
Q4は、それぞれのベースがそれぞれ第1および第2の
マルチエミッタトランジスタQ1,Q2のコレクタに接
続され、それぞれのコレクタがともに第1の電源端子V
ccに接続され、それぞれのエミッタはそれぞれ第1お
よび第2の出力端子Vo1,Vo2に接続される。ま
た、第1および第2のプルダウントランジスタQ5,Q
6は、それぞれのベースがそれぞれ第1および第2のマ
ルチエミッタトランジスタの第1のエミッタに接続さ
れ、それぞれのコレクタがそれぞれ第1および第2の出
力端子Vo1,Vo2に接続され、それぞれのエミッタ
はそれぞれ抵抗R3,R4を介して第2の電源端子Ve
eに接続される。出力端子Vo1,Vo2には、配線容
量および次段ゲートの入力容量などの負荷容量CL1,
CL2が付随する。
【0062】次に動作について説明する。入力端子Vi
1に入力される論理信号が低論理レベルから高論理レベ
ルに変化したとき、入力端子Vi2に入力される論理信
号が高論理レベルから低論理レベルに変化する。このと
きには、マルチエミッタトランジスタQ1が導通状態に
なり、マルチエミッタトランジスタQ2は遮断状態にな
る。電流源I3のスイッチング電流Isのほとんどは、
マルチエミッタトランジスタQ1および抵抗R1を介し
て流れる。抵抗R1による電圧降下でプルアップトラン
ジスタQ3のベース電位が下がり、プルアップトランジ
スタQ3は遮断状態になる。また、プルダウントランジ
スタQ5のベース電位は入力端子Vi1に与えられた論
理信号に従って上がるので、抵抗R3を流れるエミッタ
フォロワ電流Ie1は増加する。このため、出力端子V
o1に接続された負荷容量CL1の電荷が急速に引抜か
れ、出力端子Vo1は高論理レベルから低論理レベルに
急速に変化する。
【0063】プルアップトランジスタQ4は、抵抗R2
における電圧降下はほとんどないため(スイッチング電
流Isは電流Ii1,Ii2よりも十分大きい)、その
ベース電位はほぼ端子Vccの電源電圧レベルとなり、
導通する。一方、プルダウントランジスタQ6のベース
電位は入力端子Vi2に与えられた論理信号に追随して
下がるので、抵抗R4に流れるエミッタフォロワ電流I
e2は減少し、プルアップトランジスタQ4のエミッタ
電流はそのほとんどが負荷容量CL2の充電に使われ、
出力端子Vo2は急速に低論理レベルから高論理レベル
に変化する。
【0064】入力端子Vi1に入力される論理信号が高
論理レベルから低論理レベルに変化したときは、上述の
説明においてトランジスタQ3〜Q6の動作を逆にして
考えればよい。
【0065】以上のように、この実施例のエミッタ結合
型論理回路1においては、1つの出力端子に関して、出
力信号が低論理レベルから高論理レベルに変化するとき
エミッタフォロワ電流が減少し、出力信号が高論理レベ
ルから低論理レベルに変化するときエミッタフォロワ電
流が増加するため、負荷駆動能力の向上を図ることがで
きる。また、エミッタフォロワ電流を減少させることが
できるので、消費電力を削減することができる。
【0066】また、マルチエミッタトランジスタQ1,
Q2のエミッタフォロワ動作により入力論理信号がプル
ダウントランジスタQ5,Q6のベースに伝達されるた
め、トランジスタQ5,Q6はそれぞれのベース電圧振
幅は入力論理信号の振幅とほぼ等しくなり、プルダウン
トランジスタQ5,Q6が安定に動作する。したがっ
て、入力容量の増大を招くことなく回路の安定化を図る
ことができる。また、エミッタフォロワ電流の変化を大
きく取ることができるので、負荷駆動能力の向上および
消費電力の削減という効果を大きくすることができる。
【0067】また、回路はNPNバイポーラトランジス
タと抵抗のみで構成可能であり、従来例のように容量結
合用の容量素子C31、PNPトランジスタQP31お
よびショットキダイオードSD31などの特殊な素子を
必要としないため、ウェハプロセスが複雑になって製造
コストが増加することがない。
【0068】また、相補出力信号が取れるという利点が
ある。プルダウントランジスタQ5,Q6のベースへは
入力論理信号がマルチエミッタトランジスタQ1,Q2
の第1のエミッタを介して信号が与えられるので応答が
早く、かつ基準電位Vbb2が不要であるという効果も
ある。
【0069】また、マルチエミッタトランジスタQ1,
Q2を用いることによって入力論理信号を直接プルダウ
ントランジスタQ5,Q6のベースへ与える必要がな
く、入力容量の増加を抑えることができる。電流源I
1,I2の電流値は、プルダウントランジスタQ5,Q
6の入力容量(ベース容量)を駆動させるだけなのでス
イッチング電流Isやエミッタフォロワ電流Ie1,I
e2と比較して十分小さく設定することができる。した
がって、これによる消費電力の増加は少ない。逆に、電
流源I1,I2により、トランジスタQ1,Q2にはそ
れぞれ電流Ii1,Ii2が流れるため、トランジスタ
Q1,Q2のコレクタ電圧の高論理レベルおよび低論理
レベルとも第1の電源端子Vccの電圧からR1×Ii
1またはR2×Ii1だけ電圧降下する。トランジスタ
Q3,Q4はエミッタフォロワ態様で動作するため、出
力端子Vo1,Vo2の電圧レベルはトランジスタQ
3,Q4のベース電圧により決定される。したがって出
力端子Vo1,Vo2の出力信号の高論理レベル,低論
理レベルとも、同様、低下し、この図1の回路は、レベ
ルシフト回路としても使用できる。
【0070】また、電流源I1,I2は単純に抵抗で構
成することができる。その場合、従来のエミッタ結合型
論理回路と比べて素子数が増加することがない。
【0071】[実施例2]図2はこの発明の第2の実施
例によるエミッタ結合型論理回路2の構成を示す回路図
である。図2のエミッタ結合型論理回路2が、図1で示
したエミッタ結合型論理回路1と異なる点は、マルチエ
ミッタトランジスタQ1,Q2の第1のエミッタと第1
および第2の電流源I1,I2の間にそれぞれ第5およ
び第6の抵抗R5,R6が挿入されたことと、第1およ
び第2のプルダウントランジスタQ5,Q6のエミッタ
が直接第2の電源端子Veeに接続されたことである。
【0072】このエミッタ結合型論理回路2の基本的な
動作は実施例1とほぼ同じなので省略し、相違点のみ述
べる。実施例1では、プルダウントランジスタQ5,Q
6のベースには入力端子Vi1,Vi2へ与えられた入
力電位からマルチエミッタトランジスタQ1,Q2のベ
ース・エミッタ間電圧だけ低下した電位が印加される。
【0073】また、入力端子Vi1,Vi2と第2の電
源端子Veeの電位差が大きいとき、すなわち図1の抵
抗R3,R4にかかる電圧が、プルダウントランジスタ
Q5,Q6のベース・エミッタ間電圧と比較して大きい
とき、入力端子Vi1,Vi2の電位の変化に対してエ
ミッタフォロワ電流Ie1,Ie2の変化はほぼ線形に
なる(エミッタフォロワ電流Ie1,Ie2がほぼ抵抗
R3,R4にかかる電圧により決定されるため)。
【0074】一方、この実施例2では、抵抗R5,R6
を挿入することでプルダウントランジスタQ5,Q6の
ベースに印加される電位を任意に設定でき、トランジス
タQ5,Q6の動作特性を自由に設定できる。また、エ
ミッタ抵抗R3,R4がないため、エミッタフォロワ電
流Ie1,Ie2が入力端子Vi1,Vi2の電位に対
して指数関数的に変化するため、高速動作および低消費
電流の効果が大きくなる。
【0075】なお、この実施例2においても電流源I
2,I3を単純に抵抗で構成してもよい。
【0076】[実施例3]図3はこの発明の第3の実施
例によるエミッタ結合型論理回路3の構成を示す回路図
である。このエミッタ結合型論理回路3は、図1で示し
た電流切換回路1aと、エミッタフォロワ回路3bを含
む。このエミッタ結合型論理回路3が図1のエミッタ結
合型論理回路1と異なる点は、プルダウントランジスタ
Q5,Q6のエミッタが互いに共通接続されるとともに
第4の電流源I4を介して第2の電源端子Veeに接続
されたことである。
【0077】この図3に示すエミッタ結合型論理回路3
において、電流切換回路1aの動作は、図1に示す電流
切換回路1aのそれと同じである。エミッタフォロワ回
路3bにおいては、プルダウントランジスタQ5および
Q6がエミッタ結合型差動段を構成する。すなわち、入
力端子Vi1に高論理レベルの信号が与えられ、入力端
子Vi2に低論理レベルの信号が与えられたとき、プル
ダウントランジスタQ5が導通状態、プルダウントラン
ジスタQ6が遮断状態となる。プルアップトランジスタ
Q3は、遮断状態にあり、出力端子Vo1は、プルダウ
ントランジスタQ5および電流源I4を介して第2の電
源端子Veeを流れるエミッタフォロワ電流により低論
理レベルへ駆動される。一方、プルアップトランジスタ
Q4は導通状態にあり、プルダウントランジスタQ6が
遮断状態にあるため、出力端子Vo2は、このプルアッ
プトランジスタQ4により、第1の電源端子Vccに与
えられた電圧レベルに対応すう高論理レベルに駆動され
る。高論理レベルへ駆動される出力端子においては、エ
ミッタフォロワ電流はほとんど流れず、低論理レベルへ
駆動される出力端子においては、エミッタフォロワ電流
が流れるため、上述の実施例1および2と同様の効果を
得ることができる。このプルダウントランジスタQ5お
よびQ6のエミッタを共通接続することにより、プルダ
ウントランジスタQ5およびQ6を高速で動作させるこ
とができる。
【0078】また、プルダウントランジスタQ5,Q6
のエミッタを1つの電流源I4に共通接続したので、一
方のプルダウントランジスタのみにエミッタフォロワ電
流が流れるだけであり、エミッタフォロワ電流Ieを半
減させることができ、また回路規模を低減できる。
【0079】[実施例4]図4はこの発明の第4の実施
例によるエミッタ結合型論理回路4の構成を示す回路図
である。図4を参照して、このエミッタ結合型論理回路
4は、第1および第2の入力端子Vi1,Vi2、基準
電位端子Vbb1、第1および第2の出力端子Vo1,
Vo2、ならびに第1および第2の電源端子Vcc,V
eeを含む。基準電位端子Vbb1には入力端子Vi
1,Vi2に入力される論理信号の論理のしきい値を与
える基準電位が印加される。また、このエミッタ結合型
論理回路4は、電流切換回路4aと、図3で示したエミ
ッタフォロワ回路3bを含む。
【0080】電流切換回路4aは、入力トランジスタQ
7,Q10、リファレンストランジスタQ8,Q9、抵
抗R7,R8および電流源I5,I6を含む。入力トラ
ンジスタQ7,Q10は、それぞれのベースがそれぞれ
入力端子Vi1,Vi2に接続され、それぞれのコレク
タはともに第1の電源端子Vccに接続され、それぞれ
のエミッタはそれぞれ電流源I5,I6を介して第2の
電源端子Veeに接続される。また、リファレンストラ
ンジスタQ8,Q9、それぞれのベースは基準電位端子
Vbb1に共通接続され、それぞれのコレクタはそれぞ
れ抵抗R7,R8を介して第1の電源端子Vccに接続
され、それぞれのエミッタはそれぞれ入力トランジスタ
Q7,Q10のエミッタに接続される。
【0081】リファレンストランジスタQ8のコレクタ
は、プルアップトランジスタQ4のベースに接続され、
またリファレンストランジスタQ9のコレクタはプルア
ップトランジスタQ3のベースに接続される。
【0082】次に動作について説明する。入力端子Vi
1に入力される論理信号が低論理レベルから高論理レベ
ルに変化し、入力端子Vi2に入力される論理信号が高
論理レベルから低論理レベルに変化したとき、トランジ
スタQ7,Q9が導通状態になり、トランジスタQ8,
Q10は遮断状態になる。電流源I5,I6のスイッチ
ング電流IsのほとんどはそれぞれトランジスタQ7,
Q9を流れる。抵抗R8における電圧降下でプルアップ
トランジスタQ3のベース電位が下がりプルアップトラ
ンジスタQ3は遮断状態になり、逆にプルアップトラン
ジスタQ4のベース電位は上昇し、プルアップトランジ
スタQ4は導通状態になる。
【0083】一方、プルダウントランジスタQ5のベー
ス電位は入力端子Vi1に与えられた信号に従って上が
り、プルダウントランジスタQ6のベース電位は、入力
端子Vi2に与えられた低論理レベルの信号によりVb
b1−VBEレベルにまで下がるので、電流源I4によ
るエミッタフォロワ電流Ieはそのほとんどがプルダウ
ントランジスタQ5を流れる。ここで、VBEはトラン
ジスタQ9のベース・エミッタ間電圧を示す。このた
め、出力端子Vo1に接続された負荷容量CL1(図示
せず)の電荷が急速に引抜かれ、出力端子Vo1は高論
理レベルから低論理レベルに急速に変化する。プルアッ
プトランジスタQ4のエミッタ電流はそのほとんどが負
荷容量CL2(図示せず)の充電に使われるので、出力
端子Vo2は急速に低論理レベルから高論理レベルに変
化する。
【0084】入力端子Vi1に入力される論理信号が高
論理レベルから低論理レベルに変化したときは、入力端
子Vi1と入力端子Vi2に与えられる論理信号の論理
が上で説明したものと逆であり、同様に考えればよい。
【0085】この実施例4においては、プルダウントラ
ンジスタQ5,Q6のエミッタを1つの電流源I4に共
通接続してエミッタフォロワ電流Ieを半減させるとと
もに、1つの出力端子について出力信号が低論理レベル
から高論理レベルに変化するときエミッタフォロワ電流
Ieをカットし、高論理レベルから低論理レベルに変化
したときエミッタフォロワ電流Ieを流すようにしたの
で、負荷駆動能力が向上し、また、常時流す場合と比べ
てエミッタフォロワ電流Ieを小さくすることができ、
消費電力を削減することができるという効果がある。
【0086】図1ないし図3のエミッタ結合型論理回路
1〜3に比べスイッチング電流Isが2倍必要となるた
め、この部分での消費電力は増加するが、通常、スイッ
チング電流Isはエミッタフォロワ電流Ieと同じかあ
るいはそれより小さく設定するので全体では消費電力は
従来装置よりも小さくなる。
【0087】また、相補論理入力信号をそれぞれ独立し
た差動増幅器に与えることによって、相補論理の信号を
生成してエミッタフォロワ電流Ieを制御できるという
利点を有する。プルダウントランジスタQ5,Q6のベ
ースは入力トランジスタQ7,Q10のエミッタから信
号を受け、かつエミッタ結合論理を構成するため応答速
度が速い。
【0088】また、入力相補論理信号の各々はトランジ
スタ1つのみを駆動するので入力容量が小さい。抵抗R
7,R8は基準電位Vbb1がベースに印加されたリフ
ァレンストランジスタQ8,Q9のコレクタに接続され
てプルアップトランジスタQ4,Q3のベース電位を与
えており、トランジスタQ8,Q9のベース・コレクタ
間の寄生容量のミラー効果がなく、回路が高速に動作す
るという効果がある。
【0089】また、回路はNPNトランジスタと抵抗の
みで構成可能であり、従来例のように容量結合用の容量
素子C31、PNPトランジスタQP31、およびショ
ットキダイオードSD31などの特殊な素子を必要とし
ないため、ウェハプロセスが複雑になって製造コストが
増加することがない。また、相補出力信号が取れるとい
う利点がある。
【0090】[実施例5]図5はこの発明の第5の実施
例によるエミッタ結合型論理回路5の構成を示す回路図
である。図5を参照して、このエミッタ結合型論理回路
5は、図4で示した電流切換回路4aと、エミッタフォ
ロワ回路5bを含む。エミッタフォロワ回路5bは、図
3および図4で示したエミッタフォロワ回路3bに加え
て、出力端子Vo1,Vo2と第2の電源端子Veeの
間にそれぞれ接続される電流源I7,I8を備える。
【0091】エミッタフォロワ回路3bにおいては、出
力端子Vo1またはVo2が高論理レベルのとき、プル
ダウントランジスタQ5またはQ6が遮断状態になる。
したがって、負荷容量の充電が完了したときに、プルア
ップトランジスタQ3またはQ4にはほとんど電流が流
れなくなるので、出力インピーダンスが極めて高くなり
出力が不安定になる可能性がある。この問題を解決する
ために新たに電流源I7,I8を付加して、導通状態と
なるプルアップトランジスタに常時電流を流す。電流源
I7,I8を流れる電流Ib1,Ib2は、消費電力の
増加を抑えるために、プルアップトランジスタQ3,Q
4が導通状態を保つ最低限の電流に設定される。図5の
回路5の動作自体は図4の回路4のそれと同じである。
【0092】[実施例6]図6はこの発明の第6の実施
例によるエミッタ結合型論理回路6の構成を示す回路図
である。図6を参照して、このエミッタ結合型論理回路
6は、図4および図5で示した電流切換回路4aと、エ
ミッタフォロワ回路6bを含む。エミッタフォロワ回路
6bは、図3および図4で示したエミッタフォロワ回路
3bに安定化トランジスタQ11,Q12および電流源
I9を付加した構成を備える。安定化トランジスタQ1
1は、そのベースはプルダウントランジスタQ6のベー
スに接続され、そのコレクタは出力端子Vo1に接続さ
れ、そのエミッタは電流源I9を介して第2の電源端子
Veeに接続される。また、安定化トランジスタQ12
は、そのベースはプルダウントランジスタQ5のベース
に接続され、そのコレクタは出力端子Vo2に接続さ
れ、そのエミッタは安定化トランジスタQ11のエミッ
タに接続される。
【0093】リファレンストランジスタQ8,Q9の各
コレクタおよび各エミッタからの出力に応じて、トラン
ジスタQ4,Q5が導通状態となり、かつトランジスタ
Q3,Q6が遮断状態となったとき、安定化トランジス
タQ12が導通状態となり、安定化トランジスタQ11
が遮断状態となる。出力端子Vo2の負荷容量が第1の
電源端子Vccの電圧レベル(Vcc−VBE)にまで
充電された後においても、プルアップトランジスタQ4
には安定化トランジスタQ12を介して電流源I9の電
流Ibが流れ、プルアップトランジスタQ4の動作が不
安定になるのが防止される。逆に、トランジスタQ3,
Q6が導通状態になりトランジスタQ4,Q5が遮断状
態になったときは、プルアップトランジスタQ3には、
常時、安定化トランジスタQ11を介して電流Ibが流
れ、プルアップトランジスタQ3の動作が不安定になる
のが防止される。
【0094】この実施例6においては、導通状態にある
プルアップトランジスタQ3またはQ4には常にエミッ
タフォロワ電流Ie1またはバイアス電流Ibが流れて
いるため、負荷容量の充電が完了したときプルアップト
ランジスタQ3またはQ4にほとんど電流が流れず出力
インピーダンスが極めて高くなり出力が不安定になると
いうことがない。バイアス電流Ibの値が極めて小さく
設定できるので消費電力の増加は少ない。
【0095】[実施例7]図7はこの発明の第7の実施
例によるエミッタ結合型論理回路7の構成を示す回路図
である。図7を参照して、このエミッタ結合型論理回路
7は、第1および第2の入力端子Vi1,Vi2、第1
および第2の出力端子Vo1,Vo2、ならびに第1お
よび第2の電源端子Vcc,Veeを含む。また、この
エミッタ結合型論理回路7は、電流切換回路7aおよび
エミッタフォロワ回路7bを含む。
【0096】電流切換回路7aは、入力トランジスタQ
13,Q14、抵抗R9,R10および電流源I10を
含む。入力トランジスタQ13,Q14、それらのベー
スはそれぞれ入力端子Vi1,Vi2に接続され、それ
らのコレクタはそれぞれ抵抗R9,R10を介して第1
の電源端子Vccに接続され、それらのエミッタは互い
に共通接続されるとともに電流源I10を介して第2の
電源端子Veeに接続される。
【0097】エミッタフォロワ回路7bは、マルチエミ
ッタトランジスタQ15,Q16、プルダウントランジ
スタQ17,Q18および抵抗R11〜R16を含む。
マルチエミッタトランジスタQ15は、そのベースは入
力トランジスタQ13のコレクタに接続され、そのコレ
クタは第1の電源端子Vccに接続され、その第1のエ
ミッタは分圧抵抗R11,R12を介して第2の電源端
子Veeに接続され、その第2のエミッタは出力端子V
o1に接続される。マルチエミッタトランジスタQ16
は、そのベースは入力トランジスタQ14のコレクタに
接続され、そのコレクタは第1の電源端子Vccに接続
され、分圧抵抗R13,R14を介して第2の電源端子
Veeに接続され、その第2のエミッタは出力端子Vo
2に接続される。プルダウントランジスタQ17は、そ
のベースは分圧抵抗R13と分圧抵抗R14の接続点に
接続され、そのコレクタは出力端子Vo1に接続され、
そのエミッタは抵抗R15を介して第2の電源端子Ve
eに接続される。プルダウントランジスタQ18のベー
スは分圧抵抗R11およびR12の接続点に接続され、
そのコレクタは出力端子Vo2に接続され、そのエミッ
タは抵抗R16を介して第2の電源端子Veeに接続さ
れる。
【0098】次に動作について説明する。入力端子Vi
1に入力される論理信号が低論理レベルから高論理レベ
ルに変化し、入力端子Vi2に入力される論理信号が高
論理レベルから低論理レベルに変化したとき、入力トラ
ンジスタQ13が導通状態になり、入力トランジスタQ
14が遮断状態になる。電流源I10のスイッチング電
流Isのほとんどは入力トランジスタQ13を流れ、抵
抗R9による電圧降下でマルチエミッタトランジスタQ
15のベース電位が下がり、マルチエミッタトランジス
タQ15は遮断状態になる。一方、マルチエミッタトラ
ンジスタQ16は、そのベース電位が上昇し導通状態に
なる。
【0099】プルダウントランジスタQ17のベースに
は、分圧抵抗R13およびR14の抵抗比およびマルチ
エミッタトランジスタQ16の第1のエミッタ電位と第
2の電源端子Vccの電位の差で決められた電位が与え
られる。マルチエミッタトランジスタQ16のエミッタ
電位は上昇するので、プルダウントランジスタQ17の
ベース電位も上昇し、抵抗R15を流れるエミッタフォ
ロワ電流Ie1が増加し、出力端子Vo1の電位を急速
に立下げる。同様に、プルダウントランジスタQ18の
ベース電位は下降するので抵抗R16を流れるエミッタ
フォロワ電流Ie4は減少する。マルチエミッタトラン
ジスタQ16のエミッタ電流のそのほとんどは出力端子
Vo2に付随する負荷容量の充電に使われるので、出力
端子Vo2は急速に低論理レベルから高論理レベルに変
化する。
【0100】入力端子Vi1に入力される論理信号が高
論理レベルから低論理レベルに変化したときは、入力端
子Vi1と入力端子Vi2に与えられる相補論理信号の
論理を逆にして同様に考えればよい。
【0101】この実施例7においては、1つの出力端子
について出力信号が低論理レベルから高論理レベルに変
化したときエミッタフォロワ電流を減少させ、出力信号
が高論理レベルから低論理レベルに変化したときエミッ
タフォロワ電流を増加させるので、負荷駆動能力が向上
し、また全体としてのエミッタフォロワ電流を小さくす
ることができるので、消費電力を削減することができる
という効果がある。ここで、分圧抵抗R11,R12を
流れる電流Ie3と分圧抵抗R13,R14を流れる電
流Ie2は、それぞれプルダウントランジスタQ18,
Q17を駆動させるのに必要な最小値に設定される。
【0102】また、回路はすべてNPNトランジスタと
抵抗のみで構成可能であり、従来例のように容量結合用
の容量素子C31、PNPトランジスタQP31、およ
びショットキダイオードSD31などの特殊な素子を必
要としないため、ウェハプロセスが複雑になって製造コ
ストが増加することがない。また、相補出力信号が取れ
るという利点がある。
【0103】なお、抵抗R11およびR13はそれぞれ
プルダウントランジスタQ18,Q17が飽和して応答
速度が遅くなるのを防ぐためのレベルシフトの働きをす
るが、図8に示すように、抵抗R11,R13をそれぞ
れダイオードD1,D2に置換えても同様の効果を奏す
る。図8に示す構成では、ダイオードD1,D2はPN
ダイオードで構成され、回路構成要素であるバイポーラ
トランジスタと同一製造プロセスで作成することができ
る。
【0104】[実施例8]図9はこの発明の第8の実施
例によるラッチ回路9の構成を示す回路図である。図9
を参照して、このラッチ回路9は、データ入力端子Vi
1,Vi2、クロック入力端子C1,C2、出力端子V
o1,Vo2、第1および第2の電源端子Vcc,Ve
eを含む。データ入力端子Vi1,Vi2には、互いに
相補なデータ信号が入力される。クロック入力端子C
1,C2には、互いに相補なクロック信号が入力され
る。
【0105】また、このラッチ回路9は、図7で示した
エミッタフォロワ回路7bと、トランジスタQ19〜Q
24と、抵抗R17,R18と、電流源I11を含む。
トランジスタQ19,Q20はデータ書込回路を構成
し、トランジスタQ21,Q22はデータ保持回路を構
成する。
【0106】トランジスタQ19,Q20は、それらの
ベースはそれぞれデータ入力端子Vi1,Vi2に接続
され、それらのコレクタはそれぞれ抵抗R17,R18
を介して第1の電源端子Vccに接続されかつマルチエ
ミッタトランジスタQ15,Q16のベースにそれぞれ
接続され、それらのエミッタは互いに共通接続されると
ともにトランジスタQ23のコレクタに接続される。ト
ランジスタQ21,Q22は、それらのベースはそれぞ
れマルチエミッタトランジスタQ16,Q15の第1の
エミッタに接続され、それらのコレクタはそれぞれマル
チエミッタトランジスタQ15,Q16のベースに接続
され、それらのエミッタは互いに共通接続されるととも
にトランジスタQ24のコレクタに接続される。トラン
ジスタQ23,Q24のベースはそれぞれクロック入力
端子C1,C2に接続され、それらエミッタが互いに共
通接続されるとともに電流源I11を介して第2の電源
端子Veeに接続される。
【0107】次に動作について説明する。クロック入力
端子C1に入力されるクロック信号が低論理レベルのと
き、クロック入力端子C2に入力されるクロック信号が
高論理レベルとなる。この状態では、トランジスタQ2
3が導通状態になり、データ書込回路が活性化され、一
方、トランジスタQ24が遮断状態になり、データ保持
回路が非活性化される。このとき入力端子Vi1に入力
されるデータ信号(ID1とする)が高論理レベルであ
れば、トランジスタQ19が導通状態となりトランジス
タQ20が遮断状態となり、電流源I11によって設定
されているスイッチング電流IsはトランジスタQ2
3,Q19を介して抵抗R17を流れる。したがって、
マルチエミッタトランジスタQ15は遮断状態となり、
そのエミッタは低論理レベルとなる。トランジスタQ2
0は遮断状態にあるので抵抗R18には電流はほとんど
流れず、マルチエミッタトランジスタQ16は導通状態
となり、そのエミッタは高論理レベルとなる。エミッタ
フォロワ回路7bの動作は図7に示す回路のそれと同じ
である。
【0108】クロック入力端子C1に入力されるクロッ
ク信号が高論理レベルから低論理レベルに変わったとき
には、トランジスタQ24が導通状態になり、データ保
持回路が活性化される。一方、トランジスタQ23は遮
断状態になり、データ書込回路は非活性化される。クロ
ック入力端子C1に入力されるクロック信号が高論理レ
ベルのときに入力されていたデータ信号ID1により、
マルチエミッタトランジスタQ16のエミッタ電位は高
論理レベルである。トランジスタQ21は導通状態にな
り、トランジスタQ22は遮断状態になり、マルチエミ
ッタトランジスタQ15,Q16のベース電位が保持さ
れる。したがって、マルチエミッタトランジスタQ1
5,Q16は、クロック入力端子C1に入力されるクロ
ック信号が高論理レベルのときと同じ状態に維持され、
同じデータ信号を出力し続ける。
【0109】この実施例においても、図7で示した実施
例と同様、消費電力の削減と負荷駆動能力の向上が図ら
れる。
【0110】[実施例9]図10はこの発明の第9の実
施例による2入力のNOR論理回路10の構成を示す回
路図である。図10を参照して、このNOR論理回路1
0は、第1および第2の入力端子Vi1a,Vi1b、
基準電位端子Vbb1、出力端子Vo1ならびに第1お
よび第2の電源端子Vcc,Veeを含む。入力端子V
i1a,Vi1bにはそれぞれデータ信号が入力され
る。また、このNOR論理回路10は、論理演算回路1
0aとエミッタフォロワ回路10bを含む。
【0111】論理演算回路10aは、マルチエミッタト
ランジスタQ25,Q26、リファレンストランジスタ
Q27、抵抗R19,R20および電流源I12,I1
3を含む。マルチエミッタトランジスタQ25,Q26
は、それらのベースはそれぞれ入力端子Vi1a,Vi
1bに接続され、それらのコレクタは共通接続されると
ともに抵抗R19を介して第1の電源端子Vccに接続
され、それらの第1のエミッタは共通接続されるととも
に電流源I12を介して第2の電源端子Veeに接続さ
れ、それらの第2のエミッタは共通接続されるとともに
電流源I13を介して第2の電源端子Veeに接続され
る。リファレンストランジスタQ27は、そのベースは
基準電位端子Vbb1に接続され、そのコレクタは抵抗
R20を介して第1の電源端子Vccに接続され、その
エミッタはマルチエミッタトランジスタQ25,Q26
の第2のエミッタに接続される。
【0112】エミッタフォロワ回路10bは、プルアッ
プトランジスタQ3、プルダウントランジスタQ5およ
び抵抗R3を含む。プルアップトランジスタQ3は、そ
のベースはマルチエミッタトランジスタQ25,Q26
のコレクタに接続され、そのコレクタは第1の電源端子
Vccに接続され、そのエミッタは出力端子Vo1に接
続される。プルダウントランジスタQ5は、そのベース
はマルチエミッタトランジスタQ25,Q26の第1の
エミッタに接続され、そのコレクタは出力端子Vo1に
接続され、そのエミッタは抵抗R3を介して第2の電源
端子Veeに接続される。出力端子Vo1と第2の電源
端子Veeの間には配線容量および次段回路の入力容量
などの負荷容量CL1が付随する。
【0113】次に動作について説明する。今、入力端子
Vi1a,Vi1bのうちの少なくとも1つの電位が低
論理レベルから高論理レベルに変化したとき、対応する
マルチエミッタトランジスタQ25および/またはQ2
6が導通状態になり、リファレンストランジスタQ27
が遮断状態になる。電流源I13によるスイッチング電
流Isのほとんどは抵抗R19を流れ、抵抗R19によ
る電圧降下でプルアップトランジスタQ3のベース電位
が下がり、プルアップトランジスタQ3は遮断状態にな
る。一方、プルダウントランジスタQ5のベース電位
は、入力端子Vi1aあるいはVi1bに与えられた信
号に連動して上がり、抵抗R3を流れるエミッタフォロ
ワ電流Ie1は増加する。このため、出力端子Vo1の
負荷容量CL1の電荷が急速に引抜かれ、出力端子Vo
1の電位は高論理レベルから低論理レベルに急速に変化
する。反対に、入力端子Vi1a,Vi1bのいずれも
が低論理レベルのときにはプルアップトランジスタQ3
のベース電位が上昇し、プルダウントランジスタQ5の
ベース電位が下降するため、プルアップトランジスタQ
3のエミッタ電流は負荷容量CL1の充電に使われ、出
力端子Vo1は低論理レベルから高論理レベルに急速に
立上がる。
【0114】この実施例9においては、出力信号が低論
理レベルから高論理レベルに変化するときエミッタフォ
ロワ電流が減少し、出力信号が高論理レベルから低論理
レベルに変化するときエミッタフォロワ電流が増加する
ようにしたので、負荷駆動能力が向上し、また出力充電
時のエミッタフォロワ電流を小さくすることができ、消
費電力を削減することができる。プルダウントランジス
タQ5のベースに印加される電位振幅はほぼ入力信号の
論理振幅に等しくなるので、エミッタフォロワ電流の変
化を大きく取ることができるので上記効果を大きくする
ことができる他、回路が安定に動作する。
【0115】また、回路はNPNトランジスタと抵抗の
みで構成可能であり、従来例のように容量結合用の容量
素子C31、PNPトランジスタQP31、およびショ
ットキダイオードSD31などの特殊な素子を必要とし
ないため、ウェハプロセスが複雑になって製造コストが
増加することがない。
【0116】また、プルダウントランジスタQ5のベー
スへはマルチエミッタトランジスタQ25,Q26の第
1のエミッタを介して入力論理信号が与えられるので応
答が速いという効果もある。また、電流源I12を単純
に抵抗で構成することができる。この場合、従来のエミ
ッタ結合型論理回路と比べて素子数の増加が少なくてす
む。
【0117】また、マルチエミッタトランジスタQ2
5,Q26を入力トランジスタに用いることによって入
力容量の増加を抑えることができる。電流源I12の電
流値Ii1は、プルダウントランジスタQ5の入力容量
を駆動するだけなのでスイッチング電流Isやエミッタ
フォロワ電流Ie1と比較して十分小さく設定すること
ができ、消費電力の増加は少ない。この電流源I12に
より、プルアップトランジスタQ3のベース電位の高論
理レベルおよび低論理レベルともR19×Ii1だけ電
圧降下するため、この回路10は図1の回路と同様、レ
ベルシフト回路としても使用できる。
【0118】なお、この実施例9では2入力のNOR論
理回路10について説明したが、マルチエミッタトラン
ジスタQ25,Q26の数をさらに増やすことにより多
入力のNOR論理回路が構成できることは言うまでもな
い。
【0119】[実施例10]図11は、この発明の第1
0の実施例であるエミッタ結合型論理回路の構成を示す
回路図である。図11において、エミッタ結合型論理回
路11は、入力端子Vi1およびVi2に与えられる互
いに相補な論理の相補論理信号を差動的に増幅するため
の電流切換回路11aと、この電流切換回路11aの出
力信号に応答して、出力端子Vo1およびVo2を入力
相補論理信号の論理レベルに対応する論理レベルに対応
するエミッタフォロワ回路11bと、エミッタフォロワ
回路11bの出力ハイインピーダンス状態を防止するた
めの電流制御手段として機能する安定化回路11cを含
む。
【0120】電流切換回路11aは、NPNバイポーラ
トランジスタで構成される入力トランジスタT1および
T2と、電流源I1と、抵抗素子RR1およびRR2を
含む。入力トランジスタT1は、そのベースが入力端子
Vi1に接続され、そのコレクタが抵抗素子RR1を介
して第1の電源端子Vccに結合され、そのエミッタが
電流源I1を介して第2の電源端子Veeに結合され
る。入力トランジスタT2は、そのベースが入力端子V
i2に接続され、そのコレクタが抵抗素子RR2を介し
て第1の電源端子Vccに結合され、そのエミッタが入
力トランジスタT1のエミッタに接続されるとともに、
電流源I1を介して第2の電源端子Veeに結合され
る。
【0121】エミッタフォロワ回路11bは、出力端子
Vo1およびVo2をそれぞれ高論理レベルへプルアッ
プするためのプルアップトランジスタT3およびT4
と、出力端子Vo1およびVo2を低論理レベルへプル
ダウンするためのプルダウントランジスタT5およびT
6と、電流源I22を含む。プルアップトランジスタT
3は、そのベースが入力トランジスタT1のコレクタに
接続され、そのコレクタが第1の電源端子Vccに接続
され、そのエミッタが出力端子Vo1に接続される。プ
ルアップトランジスタT4は、そのベースが入力トラン
ジスタT2のコレクタに接続され、そのコレクタが第1
の電源端子Vccに接続され、そのエミッタが第2の出
力端子Vo2に接続される。
【0122】プルアップトランジスタT4は、そのベー
スが入力トランジスタT2のコレクタに接続され、その
コレクタが第1の電源端子Vccの電圧を受けるように
接続され、そのエミッタが出力端子Vo2に接続され
る。プルダウントランジスタT5は、そのベースが入力
端子Vi1に与えられた入力論理信号を受けるように接
続され、そのコレクタが出力端子Vo1に接続され、そ
のエミッタが電流源I22を介して第2の電源端子Ve
eに結合される。プルダウントランジスタT6は、その
ベースが入力端子Vi2に与えられた入力論理信号を受
けるように接続され、そのコレクタが出力端子Vo2に
接続され、そのエミッタがプルダウントランジスタT5
のエミッタに接続され、かつ電流源I22を介して第2
の電源端子Veeに結合される。
【0123】安定化回路11cは、エミッタ結合論理を
構成する安定化トランジスタT7およびT8と、電流源
I22よりも十分小さな電流駆動力を有する電流源I2
3を含む。安定化トランジスタT7は、そのベースが入
力端子Vi2に与えられた入力論理信号を受けるように
接続され、そのコレクタが出力端子Vo1に接続され、
そのエミッタが電流源I23を介して第2の電源端子V
eeに結合される。安定化トランジスタT8は、そのベ
ースが入力端子Vi1に与えられた入力信号を受けるよ
うに接続され、そのコレクタが出力端子Vo2に接続さ
れ、そのエミッタが安定化トランジスタT7のエミッタ
に接続されるとともに、電流源I23を介して第2の電
源端子Veeに結合される。電流源I23を介して流れ
る電流Ibは、プルアップトランジスタT3およびT4
が導通状態を維持するのに必要最小限の電流に設定され
る。
【0124】次に動作について説明する。入力端子Vi
1に与えられる入力論理信号が低論理レベルから高論理
レベルに変化するとき、入力端子Vi2に与えられる論
理信号は高論理レベルから低論理レベルに変化する。こ
の状態においては、入力トランジスタT1が導通状態、
入力トランジスタT2が遮断状態となり、電流源I21
を介して流れるスイッチング電流Isは第1の電源端子
Vccから抵抗素子RR1および入力トランジスタT1
を介して流れる。プルアップトランジスタT3のベース
電位は、抵抗素子RR1における電圧降下により低論理
レベルとなり、一方、プルアップトランジスタT4のベ
ース電位は抵抗素子RR2にはほとんど電流が流れない
ため、高論理レベルとなる。これにより、プルアップト
ランジスタT3が遮断状態、プルアップトランジスタT
4が導通状態となる。
【0125】一方、プルダウントランジスタT5は、こ
の入力端子Vi1に与えられた入力論理信号に応答して
導通状態となり、プルダウントランジスタT6が入力端
子Vi2に与えられた入力論理信号に応答して遮断状態
となる。出力端子Vo1に付随する負荷容量(図示せ
ず)はプルダウントランジスタT5および電流源I22
を介してエミッタフォロワ電流Ieにより放電され、出
力端子Vo1の電位は急速に低論理レベルとなる。一
方、出力端子Vo2は、プルアップトランジスタT4が
導通状態、かつプルダウントランジスタT6が遮断状態
にあるため、その電位は高論理レベルとなる。
【0126】さらに、安定化回路11cにおいては、安
定化トランジスタT7は入力端子Vi2に与えられた入
力論理信号に応答して遮断状態、安定化トランジスタT
8が入力端子Vi1に与えられた入力論理信号に応答し
て導通状態となる。したがって、プルアップトランジス
タT4が出力端子Vo2を高論理レベルに駆動した状態
においては、この出力端子Vo2は、安定化トランジス
タT8および電流源I23を介して放電されるため、プ
ルアップトランジスタT4においては、常時最小限この
電流源I23が供給する電流Ibが流れ、プルアップト
ランジスタT4が遮断状態となるのを防止することがで
きる。これにより、出力端子Vo2において、プルアッ
プトランジスタT4およびプルダウントランジスタT6
がともに遮断状態となり、出力ハイインピーダンス状態
となり、この出力端子Vo2における出力信号が不安定
になるのを防止することができる。
【0127】入力端子Vi1に与えられる入力論理信号
が高論理レベルから低論理レベルへ変化する場合には、
上の説明における入力端子Vi1およびVi2に与えら
れる入力論理信号の論理が反対となるだけであり、出力
端子Vo1の電位レベルが高論理レベルとなり、出力端
子Vo2の電位が低論理レベルとなる。
【0128】出力端子Vo1およびVo2それぞれにお
いて、高論理レベルへ駆動するときには、プルアップト
ランジスタおよびプルダウントランジスタの一方のみを
導通状態とし、他方を遮断状態とすることにより、急速
に出力端子を所望の論理レベルへ駆動することができ
る。
【0129】また、プルダウントランジスタをエミッタ
結合論理を構成するように接続し、これらのプルダウン
トランジスタを入力端子Vi1およびVi2ヘ与えられ
る入力論理信号により駆動するように構成しているた
め、プルダウントランジスタT5およびT6を高速で動
作させることができる。また、プルダウントランジスタ
対を入力論理信号で駆動するため、これらのプルダウン
トランジスタのベースへ相補論理信号を生成して印加す
るための構成が不要となり、回路規模が低減されかつ回
路構成が簡略化される。
【0130】また回路構成要素は、NPNバイポーラト
ランジスタと抵抗素子のみであり、従来のような容量結
合用の容量素子、出力ドライブ用のNPNバイポーラト
ランジスタおよびショットキダイオードなどの特殊を素
子を必要とすることがないため、ウエハプロセスが複雑
になるのを防止することができ、応じて製品コストの増
加を防止することができる。また、簡易な構成で相補出
力信号を生成することができる。また、安定化回路11
cにより、プルダウントランジスタには、常時エミッタ
フォロワ電流Ieまたはバイアス電流Ibが流れるた
め、出力インピーダンスが極めて高くなって出力信号が
不安定になるというのを防止することができる。また電
流源I23を介して流れる電流Ibは、プルアップトラ
ンジスタを導通状態に維持することが必要とされるだけ
であり、その電流値は極めて小さく設定することがで
き、消費電流の増加は極めて少ない。
【0131】なお、電流源I21〜I23は、それぞ
れ、抵抗素子で構成されてもよい。 [実施例11]図12は、この発明の第11の実施例で
あるエミッタ結合型論理回路の構成を示す図である。図
12に示すエミッタ結合型論理回路12は、出力端子V
o1およびVo2の出力信号を安定化するための安定化
回路12aの構成を除いて図11に示すエミッタ結合型
論理回路と同じ構成を備える。図12に示すエミッタ結
合型論理回路において、図11に示す回路と対応する部
分には同一の参照番号を付し、その詳細説明は省略す
る。
【0132】図12において、安定化回路12aは、そ
のアノードが出力端子Vo1に接続され、そのカソード
が電流源I23を介して第2の電源端子Veeに接続さ
れるダイオードD3と、そのアノードが出力端子Vo2
に接続され、そのカソードがダイオードD3のカソード
に接続されかつ電流源I23を介して第2の電源端子V
eeに結合されるダイオードD4を含む。ダイオードD
3およびD4は、PNダイオードで構成される。
【0133】今、入力端子Vi1およびVi2に与えら
れる相補入力論理信号に従って、出力端子Vo1の出力
信号が低論理レベルから高論理レベルに立上がり、出力
端子Vo2の出力信号が高論理レベルから低論理レベル
へ変化する状態を考える。このとき、出力端子Vo1
は、プルアップトランジスタT3を介して高論理レベル
へ駆動され、出力端子Vo2は、プルダウントランジス
タT6を介して低論理レベルへ駆動される。ダイオード
D3のアノードの電位は、ダイオードD4のアノードの
電位よりも高くなり、ダイオードD3が導通状態とな
る。このダイオードD3のアノードの電位は、その順方
向電圧だけ低下してダイオードD4のカソードへ伝達さ
れる。これによりダイオードD4は、アノード−カソー
ド間電圧が順方向電圧以下または逆バイアス状態とさ
れ、遮断状態となる。これにより、出力端子Vo1がプ
ルアップトランジスタT3により高論理レベルに駆動さ
れても、このプルアップトランジスタT3へは、ダイオ
ードD3および電流源I23を介して電流Ibが流れ
る。したがって出力端子Vo1が高論理レベルに駆動さ
れた状態においても、プルアップトランジスタT3には
常時電流が流れ、プルアップトランジスタT3は導通状
態を維持するため、トランジスタT3およびT5がとも
に遮断状態とされ、出力端子Vo1のインピーダンスが
極めて高くなり、その出力信号が不安定になるのを防止
することができる。
【0134】出力端子Vo2の出力信号が高論理レベル
となる場合には、ダイオードD4が導通状態となり、ダ
イオードD3が遮断状態となり、同様プルアップトラン
ジスタT4に常時電流を流すことができる。
【0135】この図12に示す構成を用いても、導通状
態とされるプルアップトランジスタには、常時エミッタ
フォロワ電流Ieまたはバイアス電流Ibが流れるた
め、常時導通状態を維持することができ、出力ハイイン
ピーダンス状態となるのを防止することができ、出力信
号を安定に出力することができる。また、図12に示す
構成においても、先の図11に示す構成と同様の効果を
実現することができる。
【0136】[実施例12]図13は、この発明の第1
2の実施例であるエミッタ結合型論理回路の構成を示す
図である。図13に示すエミッタ結合型論理回路13
は、図11および図12に示すエミッタ結合型論理回路
と安定化回路12bを除いて同じ構成を備える。図13
において、図11および図12に示す回路の構成要素と
対応する部分には同一の参照番号を付し、その詳細説明
を省略する。
【0137】図13において、安定化回路12bは、そ
の一方端が出力端子Vo1に接続され、その他方端が電
流源I23を介して第2の電源端子Veeに接続される
高抵抗抵抗素子RR3と、その一方端が出力端子Vo2
に接続され、その他方端が抵抗素子RR3の他方端に接
続されかつ電流源I23を介して第2の電源端子Vee
に結合される高抵抗抵抗素子RR4を含む。
【0138】次に動作について説明する。出力端子Vo
1が高論理レベル、かつ出力端子Vo2が低論理レベル
のとき、トランジスタT3およびT6が導通状態、トラ
ンジスタT4およびT5がオフ状態とされる。この状態
においては、出力端子Vo1から抵抗素子RR3および
電流源I23を介して第2の電源端子Veeへ電流Ib
が流れる。またこのとき、抵抗素子RR3およびRR4
を介して出力端子Vo1から出力端子Vo2へ小電流が
流れ、この電流がプルダウントランジスタT6を介して
流れる。これにより、プルアップトランジスタT3にお
いて常時電流を流すことができ、プルアップトランジス
タT3およびプルダウントランジスタT5がともに遮断
状態とされ、この出力端子Vo1の出力インピーダンス
が高くなるのを防止することができる。このとき、高論
理レベルの出力端子および低論理レベルの出力端子から
抵抗素子RR3およびRR4を介して電流が流れるが、
この電流は微少電流であり、入力信号の論理変化時の出
力端子Vo1およびVo2の高論理レベルおよび低論理
レベルへの駆動時の動作に対しても何ら悪影響を及ぼさ
ない。
【0139】また、図13に示す構成において、抵抗素
子RR3およびRR4の抵抗値は十分大きくされるが
(出力端子Vo1およびVo2の間に電流が流れるのを
防止するため)、このとき電流源I23は特に設けられ
なくてもよい。すなわち、抵抗素子RR3が出力端子V
o1と第2の電源端子Veeの間に接続され、抵抗素子
RR4が出力端子Vo2と第2の電源端子Veeの間に
接続されてもよい。
【0140】この図13に示す構成を利用しても、先の
図11および図12に示す構成と同様の効果を実現する
ことができる。
【0141】[実施例13]図14は、この発明の第1
3の実施例であるエミッタ結合型論理回路の構成を示す
図である。この図14に示すエミッタ結合型論理回路
は、安定化回路12cを除いて、先に図11ないし図1
3に示したエミッタ結合型論理回路と同じ構成を備え
る。図14に示すエミッタ結合型論理回路において、図
11ないし図13に示すエミッタ結合型論理回路の構成
要素と対応する部分には同一の参照番号を付し、その詳
細説明は省略する。
【0142】図14に示す回路14において、安定化回
路12cは、出力端子Vo1と第2の電源端子Veeの
間に接続される電流源I25と、出力端子Vo2と第2
の電源端子Veeの間に接続される電流源I26を含
む。電流源I25およびI26は、それぞれ電流源I2
2を介して流れるエミッタフォロワ電流Ieよりも十分
小さなバイアス電流Ib1、およびIb2を供給する。
この電流源I25およびI26の供給する電流Ib1お
よびIb2は、それぞれプルアップトランジスタT3お
よびT4が導通状態を維持するのに必要最小限の電流値
である。この図14に示す構成においては、出力端子V
o1またはVo2を高論理レベルへ駆動するときには、
プルアップトランジスタT3またはT4が導通状態とさ
れる。出力端子Vo1の電位が高論理レベルに上昇した
場合においても、プルアップトランジスタT3には、電
流源I25を介して電流Ib1が流れる。これにより、
プルアップトランジスタT3は、出力端子Vo1を高論
理レベルへ駆動する場合においても、常時、導通状態を
維持することができる。同様、出力端子Vo2を高論理
レベルへ駆動する場合においても、プルアップトランジ
スタT4は、電流源I26により、常時、導通状態を維
持することができる。
【0143】図14に示す構成を利用しても、先の図1
1ないし図13に示す構成と同様の効果を得ることがで
きる。また電流源I25およびI26が用いられるが、
この電流Ib1およびIb2は極めて小さな電流であ
り、その消費電流の増加は極めて僅かである。この電流
源I25およびI26は、先に図13を参照して説明し
たように、高抵抗の抵抗素子で置換えられてもよい。
【0144】[実施例14]図15は、この発明の第1
4の実施例であるエミッタ結合型論理回路の構成を示す
図である。この図15に示すエミッタ結合型論理回路
は、2相の互いに重なり合わないクロック信号C1およ
びC2に応答して、データ入力端子Vi1およびVi2
に与えられた入力信号をラッチし出力する。
【0145】図15において、このエミッタ結合型論理
回路15は、クロック信号C1に応答して入力端子Vi
1およびVi2に与えられた相補論理の入力信号を取込
み差動的に増幅し出力しかつクロック信号C2に応答し
て取込んだ入力信号をラッチするデータ保持回路15a
と、データ保持回路15aの相補内部出力信号を安定に
維持するための安定化回路15bと、データ保持回路1
5aと相補的に動作し、データ保持回路15aの出力す
る相補内部論理信号をラッチし出力するデータ保持回路
15cと、データ保持回路15cの相補出力信号を安定
に維持するための安定化回路15dを含む。
【0146】安定化回路15aは、活性化時入力端子V
i1およびVi2に与えられた相補論理の入力信号を差
動的に増幅するための入力トランジスタT1およびT2
と、入力トランジスタT1およびT2により差動増幅さ
れた信号に応答して内部出力ノードM1およびM2をそ
れぞれ第1の電源端子Vccへ与えられた電圧レベルの
高論理レベルへ駆動するためのプルアップトランジスタ
T3およびT4と、活性化時入力端子Vi1およびVi
2に与えられた相補論理信号を差動的に増幅して内部出
力ノードM1およびM2へ出力する出力ドライブトラン
ジスタ(プルダウントランジスタ)T5およびT6と、
活性化時トランジスタT1およびT2により差動増幅さ
れた信号(内部ノードA1およびA2上の信号)を保持
するラッチ回路を構成するトランジスタT7およびT8
と、クロック入力端子C1に与えられるクロック信号に
応答してトランジスタT1およびT2で構成される差動
段を活性化する活性化トランジスタT9と、クロック入
力端子C2に与えられるクロック信号に応答してトラン
ジスタT7およびT8で構成されるラッチ段を活性化す
る活性化トランジスタT10と、クロック入力端子C1
に与えられるクロック信号に応答して出力ドライブトラ
ンジスタ(プルダウントランジスタ)T5およびT6を
活性化する活性化トランジスタT21を含む。入力トラ
ンジスタT1は、そのベースが入力端子Vi1に接続さ
れ、そのコレクタが抵抗素子RR1を介して第1の電源
端子Vccに接続され、そのエミッタが活性化トランジ
スタT9のコレクタに接続される。トランジスタT2
は、そのベースが入力端子Vi2に接続され、そのコレ
クタが抵抗素子RR2を介して第1の電源端子Vccに
接続され、そのエミッタが入力トランジスタT1のエミ
ッタに結合されかつ活性化トランジスタT9のコレクタ
に接続される。活性化トランジスタT9は、そのベース
がクロック入力端子C1に接続され、そのエミッタが電
流源I21を介して第2の電源端子Veeに結合され
る。
【0147】出力ドライブトランジスタ(プルアップト
ランジスタ)T3は、そのベースが内部ノードA1を介
して入力トランジスタT1のコレクタに接続され、その
コレクタが第1の電源端子Vcc上の電圧を受けるよう
に接続され、そのエミッタが内部出力ノードM1に接続
される。出力ドライブトランジスタ(プルアップトラン
ジスタ)T4は、そのベースが内部ノードA2を介して
入力トランジスタT2のコレクタに接続され、そのコレ
クタが第1の電源端子Vcc上の電圧を受けるように接
続され、そのエミッタが内部出力ノードM2に接続され
る。出力ドライブトランジスタ(T5)はそのベースが
入力端子Vi1に接続され、そのコレクタが内部出力ノ
ードM1に接続され、そのエミッタが活性化トランジス
タT21のコレクタに接続される。出力ドライブトラン
ジスタT6(プルダウントランジスタ)T6は、そのベ
ースが入力端子Vi2に接続され、そのコレクタが内部
出力ノードM2に接続され、そのエミッタが出力ドライ
ブトランジスタ(プルダウントランジスタ)T5のエミ
ッタに接続されかつ活性化トランジスタT21のコレク
タに接続される。活性化トランジスタT21は、そのベ
ースがクロック信号入力端子C1に接続され、そのエミ
ッタが電流源I22を介して第2の電源端子Veeに結
合される。
【0148】ラッチトランジスタT7は、そのベースが
内部出力ノードM2に接続され、そのコレクタが内部ノ
ードA1に接続され、そのエミッタが活性化トランジス
タT10のコレクタに接続される。ラッチトランジスタ
T8は、そのベースが内部出力ノードM1に接続され、
そのコレクタが内部ノードA2に接続され、そのエミッ
タがトランジスタT7のエミッタおよび活性化トランジ
スタT10のコレクタに接続される。活性化トランジス
タT10は、そのベースがクロック入力端子C2に接続
され、そのエミッタが活性化トランジスタT9のエミッ
タに接続されかつ電流源I21を介して第1の電源端子
Veeに結合される。電流源I21には、トランジスタ
T1およびT2で構成される差動段、またはトランジス
タT7およびT8で構成されるラッチ段を流れるスイッ
チング電流Is1が流れる。
【0149】安定化回路15bは、内部出力ノードM1
およびM2上の信号電位をラッチするためのラッチ段
と、データ保持回路15aの出力インピーダンスが高く
なるのを防止するための電流制御段を備える。ラッチ段
は、エミッタが共通接続されるトランジスタT31およ
びT32と、クロック入力端子C2に与えられたクロッ
ク信号に応答してこのトランジスタT31およびT32
の共通エミッタを電流源I24へ結合する活性化トラン
ジスタT23を含む。トランジスタT31は、そのベー
スが内部出力ノードM2に接続され、そのコレクタが内
部出力ノードM1に接続され、そのエミッタが活性化ト
ランジスタT23のコレクタに接続される。トランジス
タT32は、そのベースが内部出力ノードM1に接続さ
れ、そのコレクタが内部出力ノードM2に接続され、そ
のエミッタが活性化トランジスタT23のコレクタに接
続される。活性化トランジスタT23のエミッタは、電
流源I24を介して第2の電源端子Veeに結合され
る。
【0150】電流制御段は、そのアノードが内部出力ノ
ードM1に接続され、そのカソードが電流源I23を介
して第2の電源端子Veeに結合されるダイオードD5
と、そのアノードが内部出力ノードM2に接続され、そ
のカソードがダイオードD5のカソードに接続されかつ
電流源I23を介して第2の電源端子Veeに結合され
るダイオードD6を含む。この電流源I23を流れる電
流Ib1は、電流源I22を介して流れる電流(エミッ
タフォロワ電流)Ie1よりも十分小さい。
【0151】安定化回路15cは、安定化回路15aと
同様の構成を備える。すなわち、安定化回路15cは、
クロック入力端子C2に与えられたクロック信号に応答
して活性化され、内部出力ノードM1およびM2上の信
号を差動的に増幅する差動段を含む。この差動段は、そ
のベースが内部出力ノードM1に接続され、そのコレク
タが抵抗素子RR3を介して第1の電源端子Vccに接
続され、そのエミッタが活性化トランジスタT19のコ
レクタに接続される差動トランジスタT11と、そのベ
ースが内部出力ノードM2に接続され、そのコレクタが
抵抗素子RR4を介して第1の電源端子Vccに接続さ
れ、そのエミッタがトランジスタT11のエミッタに接
続されかつ活性化トランジスタT19のコレクタに接続
される差動トランジスタT12と、クロック入力端子C
2に与えられたクロック信号に応答して導通し、トラン
ジスタT11およびT12の共通エミッタを電流源I2
5に結合する活性化トランジスタT19を含む。
【0152】安定化回路15cは、また、差動段により
差動増幅された内部ノードA3およびA4上に現われた
信号電位に応答して出力端子Vo1およびVo2を第1
の電源端子Vcc上の電圧レベルの高論理レベルへ駆動
するための出力ドライブトランジスタ(プルアップトラ
ンジスタ)T13およびT14と、クロック入力端子C
1に与えられたクロック信号に応答して活性化され、内
部ノードA3およびA4上の信号電位をラッチするラッ
チ段と、内部出力ノードM1およびM2上の信号に応答
して出力端子Vo1およびVo2を、プルアップトラン
ジスタT13およびT14と相補的に動作してエミッタ
フォロワ電流により低論理レベルの電圧レベルへ駆動す
る出力ドライブ段(プルダウン段)を含む。
【0153】出力ドライブトランジスタ(プルアップト
ランジスタ)T13は、そのベースが内部ノードA3を
介してトランジスタT11のコレクタに接続され、その
コレクタが第1の電源端子Vcc上の電圧を受けるよう
に接続され、そのエミッタが出力端子Vo1に接続され
る。出力ドライブトランジスタ(プルアップトランジス
タ)T14は、そのベースが内部ノードA4を介してト
ランジスタT12のコレクタに接続され、そのコレクタ
が第1の電源端子Vcc上の電圧を受けるように接続さ
れ、そのエミッタが出力端子Vo2に接続される。
【0154】ラッチ段はトランジスタT17、T18、
T20および電流源I25を含む。トランジスタT17
は、そのベースが出力端子Vo2に接続され、そのコレ
クタが内部ノードA3に接続され、そのエミッタが活性
化トランジスタT20のコレクタに接続される。トラン
ジスタT18は、そのベースが出力端子Vo1に接続さ
れ、そのコレクタが内部ノードA4に接続され、そのエ
ミッタがトランジスタT17のエミッタに接続されかつ
活性化トランジスタT20のコレクタに接続される。活
性化トランジスタT20は、そのベースがクロック入力
端子C1に接続され、そのエミッタがトランジスタT1
9のエミッタに接続されかつ電流源I25を介して第2
の電源端子Veeに結合される。
【0155】出力ドライブ段(プルダウン段)は、その
ベースが内部出力ノードM1に接続され、そのコレクタ
が出力端子Vo1に接続され、そのエミッタが活性化ト
ランジスタT22のコレクタに接続される出力ドライブ
トランジスタ(プルダウントランジスタ)T15と、そ
のベースが内部出力ノードM2に接続され、そのコレク
タが出力端子Vo2に接続され、そのエミッタがトラン
ジスタT15に接続されかつ活性化トランジスタT22
のコレクタに接続される出力ドライブトランジスタ(プ
ルダウントランジスタ)T16と、そのベースがクロッ
ク入力端子C2に接続され、そのエミッタが安定化回路
15aに含まれる活性化トランジスタT21のエミッタ
に接続されかつ電流源I22を介して第2の電源端子V
eeに接続される活性化トランジスタ22を含む。
【0156】安定化回路15dは、出力端子Vo1およ
びVo2上の信号電位を保持するためのラッチ段と、出
力端子Vo1およびVo2に対する出力インピーダンス
が高くなるのを防止するための出力電流制御段を備え
る。ラッチ段は、そのベースが出力端子Vo2に接続さ
れ、そのコレクタが出力端子Vo1に接続され、そのエ
ミッタが活性化トランジスタT24のコレクタに接続さ
れるラッチトランジスタT33と、そのベースが出力端
子Vo1に接続され、そのコレクタが出力端子Vo2に
接続され、そのエミッタがラッチトランジスタT33の
エミッタに接続されかつ活性化トランジスタT20のコ
レクタに接続されるラッチトランジスタT34を含む。
活性化トランジスタT24は、そのベースがクロック入
力端子C1に接続され、そのエミッタが安定化回路15
bに含まれる活性化トランジスタT23のエミッタに接
続されかつ電流源I24を介して第2の電源端子Vee
に結合される。
【0157】出力電流制御段は、そのアノードが出力端
子Vo1に接続され、そのカソードが電流源I26を介
して第2の電源端子Veeに結合されるダイオードD7
と、そのアノードが出力端子Vo2に接続され、そのカ
ソードがダイオードD7のカソードに接続されかつ電流
源I26を介して第2の電源端子Veeに結合されるダ
イオードD8を含む。
【0158】この図15に示す構成において、用いられ
るトランジスタはすべてNPNバイポーラトランジスタ
であり、また用いられるダイオードはPNダイオードで
ある。電流源I26の電流駆動力は、電流源I24およ
びI22の電流駆動力よりも小さい。
【0159】次に動作について説明する。まず、クロッ
ク信号端子C1に与えられるクロック信号が活性状態の
高論理レベルのとき、クロック入力端子C2に与えられ
るクロック信号は非活性状態の低論理レベルとなる。こ
の状態においては、活性化トランジスタT9、T21、
T20、およびT24が導通状態とされ、一方、活性化
トランジスタT10、T19、T23、およびT22が
遮断状態とされる。すなわち、入力トランジスタT1お
よびT2で構成される差動段、トランジスタT5および
T6で構成される出力ドライブ段、トランジスタT17
およびT18で構成されるラッチ段、ならびにトランジ
スタT33およびT34で構成されるラッチ段が活性状
態とされる。すなわち、安定化回路15aにおいては、
入力端子Vi1およびVi2に与えられた相補論理信号
はトランジスタT1およびT2により差動増幅されてそ
の差動増幅された信号が内部ノードA1およびA2上に
出力される。この内部ノードA1およびA2上の信号電
位に応答してプルアップトランジスタ(出力ドライブト
ランジスタ)T3およびT4の一方が導通状態、他方が
遮断状態とされる。同様に、トランジスタT5およびT
6が入力端子Vi1およびVi2に与えられた相補論理
信号に応答して一方が導通状態、他方が遮断状態とな
る。今、入力端子Vi1に与えられる論理信号が高論理
レベルのとき、内部ノードA1上の信号電位が低論理レ
ベル、内部ノードA2上の信号電位が高論理レベルとな
り、出力ドライブトランジスタ(プルアップトランジス
タ)T3が遮断状態、出力ドライブトランジスタ(プル
アップトランジスタ)T4が導通状態とされる。一方、
出力ドライブトランジスタ(プルダウントランジスタ)
T5が導通状態、出力ドライブトランジスタ(プルダウ
ントランジスタ)T6が遮断状態とされる。これによ
り、内部出力ノードM1が、トランジスタT5およびT
21および電流源I22を介して流れるエミッタフォロ
ワ電流Ie1により放電され、その論理レベルが低論理
レベルとなる。一方、内部出力ノードM2は、出力ドラ
イブトランジスタ(プルアップトランジスタ)T4を介
して充電され、その電位レベルが高論理レベルとされ
る。内部出力ノードM2が高論理レベルに駆動された状
態においても、ダイオードD6が導通状態、ダイオード
D5が遮断状態とされ、出力ドライブトランジスタ(プ
ルアップトランジスタ:以下、単に出力ドライブトラン
ジスタと称す)には電流源I23により小さな電流Ib
1が流れるため、この出力ドライブトランジスタT4は
常時導通状態を維持する。この電流源I23を介して流
れる電流Ib1は、導通状態とされる出力ドライブトラ
ンジスタT4が導通状態を維持するのに最小限必要とさ
れる電流値である。これら一連の動作により、クロック
入力端子C1に与えられるクロック信号が高論理レベル
の活性状態のときには、安定に入力端子Vi1およびV
i2に与えられた相補論理信号に対応する論理の信号が
内部出力ノードM1およびM2へ出力される。
【0160】一方、データ保持段15cにおいては、ラ
ッチ段(トランジスタT17、T18、およびT20)
が活性状態とされており、その入力部の差動段は非活性
状態とされる。この状態においては、トランジスタT1
1およびT12は差動増幅動作は行なわず、内部出力ノ
ードM1およびM2に現われた相補論理信号は伝達され
ない。今、出力端子Vo1が高論理レベル、出力端子V
o2が低論理レベルとする。この状態では、出力ドライ
ブトランジスタT13が導通状態にあり、内部ノードA
3の電位は高論理レベルになり、一方、出力ドライブト
ランジスタT14は遮断状態にあり、内部ノードA4の
電位は低論理レベルにある。ラッチ段において、トラン
ジスタT17が遮断状態、トランジスタT18が導通状
態とされ、内部ノードA4上の低論理レベルの電位は、
トランジスタT18、活性化トランジスタT20および
電流源I25により低論理レベルに維持される。内部ノ
ードA3は、トランジスタT17が遮断状態であり、抵
抗素子RR3により高論理レベルに維持される。
【0161】安定化回路15dにおいては、トランジス
タT34が導通状態、トランジスタT33が遮断状態と
され、出力端子Vo2は、トランジスタT34、T24
および電流源I24を介して流れるエミッタフォロワ電
流Ie2により低論理レベルに維持される。一方、トラ
ンジスタT34は遮断状態にあり、出力端子Vo1は、
出力ドライブトランジスタT13により高論理レベルに
維持される。このトランジスタT33およびT34を設
けることにより、出力ドライブ段のトランジスタT15
およびT16の非活性時において出力端子Vo1および
Vo2におけるエミッタフォロワ電流の流れる経路を与
え、出力端子Vo1およびVo2における電位を安定に
維持する。ダイオードD7およびD8は、出力端子Vo
1が高論理レベルの電位レベルのときには、ダイオード
D7が導通し、ダイオードD8が遮断状態となり、導通
状態にある出力ドライブトランジスタT13に、電流源
I26により与えられる微少電流Ib2の流れを生じさ
せる。これにより、出力端子Vo1の電位上昇に伴って
出力ドライブトランジスタT13が遮断状態となるのを
防止する。
【0162】クロック入力端子C1に与えられるクロッ
ク信号が低論理レベルの非活性状態となり、クロック入
力端子C2に与えられるクロック信号が活性状態の高論
理レベルとされたときには、安定化回路15aおよび1
5cにおける差動動作およびラッチ動作が切換えられ、
また安定化回路15bおよび15dにおいてラッチ動作
の活性/非活性状態が切換えられる。すなわち、データ
保持回路15aにおいては、トランジスタT7およびT
8により、内部ノードA1およびA2の信号電位のラッ
チが行なわれる。安定化回路15bにおいては、トラン
ジスタT31およびT32における内部出力ノードM1
およびM2の信号電位のラッチが行なわれる。このとき
ダイオードD5およびD6は、内部出力ノードM1また
はM2の一方に微少電流の流れを生じさせる動作を持続
する。
【0163】データ保持回路15cにおいては、トラン
ジスタT11およびT12により差動増幅動作が行なわ
れ、内部出力ノードM1およびM2に現われた相補論理
の内部信号を差動的に増幅して内部ノードA3およびA
4へ伝達する。ラッチ段(トランジスタT17およびT
18)は非活性状態にあり、出力ドライブトランジスタ
T13およびT14は、この新たに内部ノードA3およ
びA4に伝達された信号電位に応答してその導通状態/
遮断状態が決定される。また出力ドライブトランジスタ
T15およびT16も同様、この内部出力ノードM1お
よびM2上の相補論理の信号に応答して一方が導通状
態、他方が遮断状態とされる。出力ドライブトランジス
タT13およびT15は一方が導通状態、他方が遮断状
態となり、また出力ドライブトランジスタT14および
T16は、一方が導通状態、他方が遮断状態とされる。
安定化回路15dにおいては、ラッチ段(トランジスタ
T33およびT34)が非活性状態とされる。この状態
において、ダイオードD7およびD8による出力安定化
が行なわれる。すなわち、先のラッチ時の動作と同様、
出力端子Vo1およびVo2に新たに現われた相補論理
の出力信号に従ってダイオードD7およびD8の一方が
導通状態とされ、導通状態となる出力ドライブトランジ
スタの一方に微少電流の流れを生じさせる。
【0164】以上のように、出力ドライブトランジスタ
T5およびT6からなる出力ドライブ段と、ラッチトラ
ンジスタT31およびT32からなるラッチ段を相補的
に活性状態とすることにより、内部出力ノードM1およ
びM2に常時安定にエミッタフォロワ電流を流すことが
でき、内部出力ノードM1およびM2上の信号電位を安
定に保持することができる。またダイオードD5および
D6および電流源I23を設けることにより、導通状態
とされるべき出力ドライブトランジスタT3またはT4
に常時電流の流れを生じさせることができ、出力が高イ
ンピーダンス状態となるのを防止することができる。こ
れは、またデータ保持回路15cおよび安定化回路15
dにおいても同様である。
【0165】この図15に示すデータ保持機能を備える
回路は、基本的に図12に示すエミッタ結合型論理回路
のそれと同じであり、先に図12以降において説明した
回路と同じ効果を実現することができる。特に、出力ド
ライブ段を入力端子Vi1およびVi2に与えられる相
補論理信号で直接駆動し、また相補内部出力ノードM1
およびM2上の信号により出力ドライブトランジスタT
15およびT16を直接駆動することにより、これらの
出力ドライブトランジスタへ与えられる差動信号の振幅
を十分大きくすることができ、安定かつ高速で動作する
データ保持回路を実現することができる。また、ダイオ
ードD5〜D8を用いて内部出力ノードおよび出力端子
の信号電位の安定化を図るため、簡易な回路構成で出力
安定を実現することができる。このダイオードD5、D
6および電流源I23、またはダイオードD7、D8お
よび電流源I26の構成に代えて先の図12ないし図1
4で示す構成を利用することもできる。
【0166】[実施例15]図16は、この発明の第1
5の実施例であるエミッタ結合型論理回路を利用するデ
ータラッチ回路の構成を示す図である。図16に示すデ
ータラッチ回路16は、安定化回路16bおよび16d
の構成を除いて図15に示すデータラッチ回路と同じ構
成を備える。このデータラッチ回路16のデータ保持回
路15aおよび15cの構成は、図15に示す回路と同
じ構成であり、対応する部分には同一の参照番号を付
し、その詳細説明は省略する。
【0167】内部出力ノードM1およびM2上の信号電
位を安定化しかつ保持するための安定化回路16bは、
一方端が内部出力ノードM1に接続される抵抗素子RR
5と、その一方端が内部出力ノードM2に接続されかつ
その他方端が抵抗素子RR5の他方端に接続される抵抗
素子RR6と、そのベースがクロック信号入力端子C2
に接続され、そのコレクタが抵抗素子RR5およびRR
6の他方端に接続され、そのエミッタが電流源I28を
介して第2の電源端子Veeに結合される活性化トラン
ジスタT23を含む。電流源I28は、電流源I22と
ほぼ同じ電流駆動力を有する。
【0168】安定化回路16dは、出力端子Vo1に接
続される一方端を有する抵抗素子RR7と、出力端子V
o2に接続される一方端と抵抗素子RR7の他方端に接
続される他方端を有する抵抗素子RR8と、クロック入
力端子C1に接続されるベースと、抵抗素子RR7およ
びRR8の他方端に接続されるコレクタと、電流源I2
8を介して第2の電源端子Veeに結合されるエミッタ
を有する活性化トランジスタT24を含む。
【0169】活性化トランジスタT23およびT24
は、NPNバイポーラトランジスタで構成され、そのベ
ースへ与えられる信号が高論理レベルのときに動作状態
とされる。
【0170】次に動作について説明する。データ保持回
路15aおよび15cの動作は、図15に示すデータ保
持回路15aおよび15cと同じであり、安定化回路1
6bおよび16dの動作について説明する。
【0171】クロック入力端子C1に与えられるクロッ
ク信号が高論理レベルのとき、信号入力端子Vi1およ
びVi2に与えられた相補論理の入力信号に従って、ト
ランジスタT5およびT6の一方が導通状態、他方が遮
断状態となる。出力ドライブトランジスタT3およびT
4は、またトランジスタT1およびT2の差動増幅信号
(ノードA1およびA2の電位)に応答して一方が導通
状態、他方が遮断状態とされる。これにより、内部出力
ノードM1およびM2の一方が高論理レベル、他方が低
論理レベルとなる。今、出力ドライブトランジスタT3
が導通状態、出力ドライブトランジスタT4が遮断状態
の状態を考える。この場合には、プルダウン用のトラン
ジスタT5は遮断状態、トランジスタT6が導通状態で
ある。内部出力ノードM1が出力ドライブトランジスタ
T3を介して充電されてその電位が高論理レベルとな
る。一方、内部出力ノードM2は、トランジスタT6、
T21および電流源I22により放電され、その電位レ
ベルは低論理レベルとなる。安定化回路16bにおいて
は、活性化トランジスタT23が遮断状態である。この
状態においては、内部出力ノードM1の電位が高論理レ
ベル、内部出力ノードM2の電位が低論理レベルであ
る。内部出力ノードM1およびM2の間に抵抗素子RR
5およびRR6が直列に接続されるため、出力ドライブ
トランジスタT3からの電流が、抵抗素子RR5および
RR6を介して導通状態のトランジスタT6、トランジ
スタT21および電流源I22を介して流れる。抵抗素
子RR5およびRR6の抵抗値は十分高く、内部出力ノ
ードM1から抵抗素子RR5およびRR6を介して内部
出力ノードM2へ流れる電流は微少電流である。これに
より、導通状態の出力ドライブトランジスタT3には常
時電流が流れることになり、トランジスタT3は常時導
通状態を維持することができる。このトランジスタT3
から抵抗素子RR5およびRR6を介して内部出力ノー
ドM2へ与えられる微少電流により、出力ドライブトラ
ンジスタT4を介して流れる電流が低下し、これにより
電流源I22を介して流れるエミッタフォロワ電流Ie
は一定値を維持する。ここで、出力ドライブトランジス
タT4は、遮断状態においても、電流を供給している
(完全な非導通状態とはされていない)。
【0172】クロック入力端子C1に与えられるクロッ
ク信号が低論理レベルとされ、活性化トランジスタT2
1が遮断状態となると、クロック入力端子C2へ与えら
れるクロック信号が高論理レベルとなり、活性化トラン
ジスタT23が導通状態とされる。この状態において
は、抵抗素子RR5およびRR6が共通に電流源I28
に接続される。電流源I28を介して流れる電流は小さ
な値の電流Ibである。この状態においては、トランジ
スタT5およびT6には電流が流れない(活性化トラン
ジスタT21が非導通状態にある)。したがって、抵抗
素子RR5およびRR6には、この内部出力ノードM1
およびM2の電位に従って決定される電流が流れる。
今、内部出力ノードM1の高論理レベルの電圧をVH、
内部出力ノードM2の低論理レベルの電位をVLとし、
抵抗素子RR5およびRR6の抵抗値をともにRとする
と、抵抗素子RR5およびRR6には次式で表わされる
電流が流れる。
【0173】 RR5:{Ib+(VH−VL)/R}/2 RR6:{Ib−(VH−VL)/R}/2 出力ドライブトランジスタT3およびT4には常時微少
電流が流れるため、導通状態とすべき出力ドライブトラ
ンジスタが常時導通状態を維持することができる。また
このとき、抵抗素子RR5およびRR6を流れる電流
は、この内部出力ノードM1およびM2の信号電位に応
じて決定されており、したがってこの内部出力ノードM
1およびM2における電位差が小さくなることはなく、
安定に内部出力ノードM1およびM2の信号電位を維持
することができる。
【0174】安定化回路16dにおいても、安定化回路
16bと同じ動作が行なわれる。ただし、安定化回路1
6dはクロック入力端子C1へ与えられるクロック信号
に応答してその動作態様が決定されており、その動作状
態は、安定化回路16bと相補的なものとなる。電流源
I28は、交互に安定化回路16bおよび16dにより
利用されるため、簡易な回路構成で、かつ低消費電流で
安定に相補論理の入力信号を取込みかつラッチして出力
するラッチ回路を実現することができる。また、電流源
I22はデータ保持回路15aおよび15cにより交互
に利用される。データ保持回路15aおよび15cは、
交互に活性化されるため、2つの回路段を設けても、一
方のデータ保持回路のみが電流源を使用するため、消費
電流を低減することができる。
【0175】この図16に示す構成においても、図15
に示す第15の実施例と同様の効果を実現することがで
きる。
【0176】[その他の変更例]上記図1ないし図16
に示す構成においては、トランジスタとしては、NPN
バイポーラトランジスタのみが利用されており、第1の
電源端子Vccから第2の電源端子Veeへ電流が流れ
るように構成されている。このとき、第1の電源端子V
ccの電位が第2の電源端子Veeの電圧よりも低い場
合には、先の実施例すべてにおいて、NPNバイポーラ
トランジスタに代えてPNPバイポーラトランジスタを
用いることにより同様の動作を実現することができる。
ダイオードは、そのアノードとカソードとが逆転され
る。
【0177】また上記実施例のいずれにおいても、バイ
ポーラトランジスタが用いられているが、これはMOS
トランジスタのような絶縁ゲート型電界効果トランジス
タ、およびガリウム・ヒ素により構成されるMESFE
T(金属−半導体電界効果型トランジスタ)などのトラ
ンジスタを用いても同様の効果を得ることができる。絶
縁ゲート型電界効果トランジスタ(IGFET)を用い
る場合には、ソース結合型論理回路、または電流モード
型論理回路が構成される。これらのエミッタ結合型論理
回路、ソース結合型論理回路、および電流モード型論理
回路を総称して電流切換型論理回路と称す。
【0178】また、1段の論理回路において、入力端子
Vi1およびVi2へ与えられる論理信号の論理が反転
されて出力端子Vo1およびVo2へ伝達されている。
たとえば、入力端子Vi1に高論理レベルの信号が出力
された場合には、出力端子Vo1に低論理レベルが出力
される。この場合、回路はバッファ機能を有するように
構成されてもよい。すなわち、入力端子Vi1に高論理
レベルの信号が与えられたとき、出力端子Vo1に高論
理レベルの信号が出力されるように構成されてもよい。
【0179】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、1つ
の出力端子について出力信号が低論理レベルから高論理
レベルに変化するときエミッタフォロワ電流が減少し、
出力信号が高論理レベルから低論理レベルに変化すると
きエミッタフォロワ電流が増加するようにしたので、負
荷駆動能力が向上し、またこの増減によりエミッタフォ
ロワ電流を小さくすることができ、消費電力を削減する
ことができる。また、プルダウントランジスタのベース
電位振幅がほぼ入力信号の論理振幅に等しくなるので、
回路は安定に動作する。また、回路は同一導電型トラン
ジスタと抵抗のみで構成可能であり、容量結合用の容量
素子やPNPトランジスタやショットキダイオードなど
の特殊な素子を必要としないため、ウェハプロセスが複
雑になって製造コストが増加することがない。また、相
補出力信号も容易に得られる。また出力電流制御段によ
り、出力インピーダンスが高くなって出力が不安定にな
るのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1の実施例によるエミッタ結合
型論理回路の構成を示す回路図である。
【図2】 この発明の第2の実施例によるエミッタ結合
型論理回路の構成を示す回路図である。
【図3】 この発明の第3の実施例によるエミッタ結合
型論理回路の構成を示す回路図である。
【図4】 この発明の第4の実施例によるエミッタ結合
型論理回路の構成を示す回路図である。
【図5】 この発明の第5の実施例によるエミッタ結合
型論理回路の構成を示す回路図である。
【図6】 この発明の第6の実施例によるエミッタ結合
型論理回路の構成を示す回路図である。
【図7】 この発明の第7の実施例によるエミッタ結合
型論理回路の構成を示す回路図である。
【図8】 この発明の第7の実施例の変形例によるエミ
ッタ結合型論理回路の構成を示す回路図である。
【図9】 この発明の第8の実施例によるラッチ回路の
構成を示す回路図である。
【図10】 この発明の第9の実施例によるNOR論理
回路の構成を示す回路図である。
【図11】 この発明の第10の実施例であるエミッタ
結合型論理回路の構成を示す回路図である。
【図12】 この発明の第11の実施例であるエミッタ
結合型論理回路の構成を示す回路図である。
【図13】 この発明の第12の実施例であるエミッタ
結合型論理回路の構成を示す回路図である。
【図14】 この発明の第13の実施例であるエミッタ
結合型論理回路の構成を示す回路図である。
【図15】 この発明の第14の実施例であるデータラ
ッチ回路の構成を示す回路図である。
【図16】 この発明の第15の実施例であるデータラ
ッチ回路の構成を示す回路図である。
【図17】 従来のエミッタ結合型論理回路31の構成
を示す回路図である。
【図18】 従来の他のエミッタ結合型論理回路32の
構成を示す回路図である。
【図19】 従来のさらに他のエミッタ結合型論理回路
33の構成を示す回路図である。
【図20】 従来のさらに他のエミッタ結合型論理回路
34の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
1〜8 エミッタ結合型論理回路、9 ラッチ回路、1
0 NOR論理回路、Q1,Q2,Q15,Q16,Q
25,Q26 マルチエミッタトランジスタ、Q3,Q
4 プルアップトランジスタ、Q5,Q6,Q17,Q
18 プルダウントランジスタ、Q7,Q10,Q1
3,Q14 入力トランジスタ、Q8,Q9,Q27
リファレンストランジスタ、R1〜R20 抵抗、I1
〜I13電流源、Vi1,Vi1a,Vi1b,Vi2
入力端子、Vo,Vo1,Vo2 出力端子、CL,
CL1,CL2 負荷容量、T1,T2,T11,T1
2入力トランジスタ、T3〜T6,T13〜T16 出
力ドライブトランジスタ、T7,T8 安定化トランジ
スタ、T31,T32,T33,T34,T37,T3
8 ラッチトランジスタ、D1〜D8 ダイオード、T
17,T18 ラッチトランジスタ、T9,T10,T
19〜T24 活性化トランジスタ、I21〜I26
電流源、RR1〜RR8 抵抗素子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上田 公大 兵庫県伊丹市瑞原4丁目1番地 三菱電機 株式会社システムエル・エス・アイ開発研 究所内

Claims (24)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 それぞれに相補論理信号が入力される第
    1および第2の入力ノードと、前記相補論理信号に対応
    する信号が出力される第1および第2の出力ノードと、
    一方および他方動作電源電圧をそれぞれ供給する第1お
    よび第2の電源ノードとを備える電流切換型論理回路で
    あって、 それぞれが第1および第2の一方側導通ノードを有する
    第1および第2のマルチノードトランジスタ、ならびに
    第1、第2および第3の電流源を含み、前記第1および
    第2のマルチノードトランジスタは、それぞれの制御電
    極ノードが前記第1および第2の入力ノードに接続さ
    れ、それぞれの他方側導通ノードが前記第1の電源ノー
    ドの電圧を受けるように結合され、それぞれの第1の一
    方側導通ノードが前記第1および第2の電流源を介して
    前記第2の電源ノードに結合され、それぞれの第2の一
    方側導通ノードが共通に前記第3の電流源を介して前記
    第2の電源ノードに結合される、電流切換段と、 第1ないし第4の出力ドライブトランジスタを含み、前
    記第1および第2の出力ドライブトランジスタは、それ
    ぞれの制御電極ノードが前記第1および第2のマルチノ
    ードトランジスタの他方側導通ノードに接続され、それ
    ぞれの一方側導通ノードが前記第1および第2の出力ノ
    ードに接続され、それぞれの他方側導通ノードが共通に
    前記第1の電源ノード上の電圧を受けるように接続さ
    れ、前記第3および第4の出力ドライブトランジスタ
    は、それぞれの制御電極ノードが前記第1および第2の
    マルチノードトランジスタのそれぞれの前記第1の一方
    側導通ノードに接続され、それぞれの一方側導通ノード
    がともに前記第2の電源ノード上の電圧を受けるように
    接続され、それぞれの他方側導通ノードが前記第1およ
    び第2の出力ノードに接続される出力ドライブ段とを備
    える、電流切換型論理回路。
  2. 【請求項2】 前記第1および第2の電流源は、それぞ
    れ抵抗素子を備える、請求項1記載の電流切換型論理回
    路。
  3. 【請求項3】 前記第1のマルチノードトランジスタの
    第1の一方側導通ノードに接続される一方端と、前記第
    1の電流源および前記第3の出力ドライブトランジスタ
    の制御電極ノードに接続される他方端を有する第1の抵
    抗素子と、 前記第2のマルチノードトランジスタの第1の一方側導
    通ノードに結合される一方端と、前記第4の出力ドライ
    ブトランジスタの制御電極ノードと前記第2の電流源に
    結合される他方端を有する第2の抵抗素子をさらに備え
    る、請求項1または2に記載の電流切換型論理回路。
  4. 【請求項4】 それぞれに相補な論理の信号が入力され
    る第1および第2の入力ノードと、それぞれが一方およ
    び他方動作電源電圧を供給する第1および第2の電源ノ
    ードと、前記第1および第2の入力ノードに与えられる
    相補論理信号に応じて互いに相補な論理の信号を出力す
    る第1および第2の出力ノードとを有する電流切換型論
    理回路であって、 第1および第2の入力トランジスタ、第1および第2の
    リファレンストランジスタ、ならびに第1および第2の
    電流源を含み、前記第1および第2の入力トランジスタ
    は、それぞれの制御電極ノードが前記第1および第2の
    入力ノードに接続され、それぞれの一方導通ノードが前
    記第1および第2の電流源を介して前記第2の電源ノー
    ドに結合され、それぞれの他方側導通ノードが共通に前
    記第1の電源ノードの電圧を受けるように接続され、前
    記第1および第2のリファレンストランジスタは、それ
    ぞれの制御電極ノードが共通に基準電位を受けるように
    接続され、それぞれの一方側導通ノードが前記第1およ
    び第2の入力トランジスタの一方側導通ノードに接続さ
    れ、それぞれの他方側導通ノードが前記第1の電源ノー
    ド上の電圧を受けるように接続される、電流切換段と、 第1、第2、第3、および第4の出力ドライブトランジ
    スタを含み、前記第1および第2の出力ドライブトラン
    ジスタは、それぞれの制御電極ノードが前記第1および
    第2のリファレンストランジスタの他方側導通ノードに
    接続され、それぞれの一方側導通ノードが前記第1およ
    び第2の出力ノードに結合され、それぞれの他方側導通
    ノードが共通に前記第1の電源ノード上の電圧を受ける
    ように結合され、前記第3および第4の出力ドライブト
    ランジスタは、それぞれの制御電極ノードが前記第1お
    よび第2の入力トランジスタの一方側導通ノードに結合
    され、それぞれの一方側導通ノードが共通に前記第2の
    電源ノードの電圧を受けるように結合され、それぞれの
    他方側導通ノードが前記第1および第2の出力ノードに
    接続される出力ドライブ段とを備える、電流切換型論理
    回路。
  5. 【請求項5】 それぞれに互いに相補な論理の相補論理
    信号が入力される第1および第2の入力ノードと、前記
    相補論理信号に応じて互いに相補な論理の信号が出力さ
    れる第1および第2の出力ノードと、それぞれが一方お
    よび他方動作電源電圧をそれぞれ供給する第1および第
    2の電源ノードとを備える電流切換型論理回路であっ
    て、 前記第1および第2の入力ノードに与えられる相補論理
    信号に従って互いに相補な論理の相補内部論理信号を出
    力する電流切換段と、 それぞれが第1および第2の一方側導通ノードを有する
    第1および第2の出力ドライブトランジスタ、第3およ
    び第4の出力ドライブトランジスタ、ならびに前記第1
    および第2の出力ドライブトランジスタのそれぞれの一
    方側導通ノードと前記第2の電源ノード上の電圧を分圧
    する第1および第2の分圧段とを含み、前記第1および
    第2の出力ドライブトランジスタは、それぞれの制御電
    極ノードが前記相補内部論理信号を受けるように接続さ
    れ、それぞれの他方側導通ノードが共通に前記第1の電
    源ノード上の電圧を受けるように接続され、それぞれの
    前記第2の一方側導通ノードが前記第1および第2の出
    力ノードに接続され、前記第3および第4の出力ドライ
    ブトランジスタは、それぞれの制御電極ノードが前記第
    2および第1の分圧段で分圧された電圧を受けるように
    接続され、それぞれの一方側導通ノードが前記第2の電
    源ノード上の電圧を受けるように接続され、かつそれぞ
    れの他方側導通ノードが前記第1および第2の出力ノー
    ドに接続される出力段とを備える、電流切換型論理回
    路。
  6. 【請求項6】 それぞれに相補論理信号が入力される第
    1および第2の入力ノードと、一方および他方動作電源
    電圧をそれぞれ供給する第1および第2の電源ノード
    と、前記第1および第2の入力ノードに与えられた相補
    論理信号に応じて互いに相補な論理の信号が出力される
    第1および第2の出力ノードとを有する電流切換型論理
    回路であって、 互いに相補的に活性化される差動段およびラッチ段を含
    み、前記差動段は活性化時前記第1および第2の入力ノ
    ードへ与えられた相補論理信号を差動的に増幅して相補
    内部論理信号を出力し、かつ前記ラッチ段は活性化時相
    補内部帰還論理信号に応答して前記差動段の出力する相
    補内部論理信号を保持する、データ保持段と、 各々が第1および第2の一方側導通ノードを有する第1
    および第2の出力ドライブトランジスタ、第3および第
    4の出力ドライブトランジスタ、および前記第1および
    第2の出力ドライブトランジスタのそれぞれの第1の一
    方側導通ノードと前記第2の電源ノードとの間に接続さ
    れる第1および第2の分圧段を含み、前記第1および第
    2の出力ドライブトランジスタは、それぞれの制御電極
    ノードに前記相補内部論理信号を受け、それぞれの第1
    の一方側導通ノードが前記相補内部帰還論理信号を出力
    し、それぞれの第2の一方側導通ノードが前記第1およ
    び第2の出力ノードに接続され、前記第3および第4の
    出力ドライブトランジスタは、それぞれの制御電極ノー
    ドが前記第2および第1の分圧段の出力する分圧電圧を
    受け、それぞれの一方側導通ノードがともに前記第2の
    電源ノード上の電圧を受けるように接続され、それぞれ
    の他方側導通ノードが前記第1および第2の出力ノード
    に接続される出力段とを備える、電流切換型論理回路。
  7. 【請求項7】 前記第1および第2の分圧段の各々は、
    互いに直列に接続される複数の抵抗を含む、請求項5ま
    たは6に記載の電流切換型論理回路。
  8. 【請求項8】 前記第1および第2の分圧段の各々は、
    互いに直列に接続されるダイオード素子および抵抗を含
    み、前記ダイオード素子と前記抵抗素子の接続点から分
    圧電圧が出力される、請求項5または6に記載の電流切
    換型論理回路。
  9. 【請求項9】 前記第3および第4の出力ドライブトラ
    ンジスタの一方側導通ノードと前記第2の電源ノードの
    間にそれぞれ別々に設けられる抵抗素子をさらに備え
    る、請求項1ないし8のいずれかに記載の電流切換型論
    理回路。
  10. 【請求項10】 前記第3および第4の出力ドライブト
    ランジスタの一方側導通ノードが共通に接続され、かつ
    前記共通接続された一方側導通ノードと前記第2の電源
    ノードの間に接続される電流源をさらに備える、請求項
    1ないし8のいずれかに記載の電流切換型論理回路。
  11. 【請求項11】 前記第1および第2の出力ノードの各
    々と前記第2の電源ノードの間にそれぞれ別々に設けら
    れる電流源をさらに備える、請求項1ないし10のいず
    れかに記載の電流切換型論理回路。
  12. 【請求項12】 前記第4の出力ドライブトランジスタ
    の制御電極ノードに接続される制御電極ノードと、一方
    側導通ノードと、前記第1の出力ノードに接続される他
    方側導通ノードとを有する第1の安定化トランジスタ
    と、 前記第3の出力ドライブトランジスタの制御電極ノード
    に接続される制御電極ノードと、前記第1の安定化トラ
    ンジスタの一方側導通ノードに接続される一方側導通ノ
    ードと、前記第2の出力ノードに接続される他方側導通
    ノードとを有する第2の安定化トランジスタと、 前記第1および第2の安定化トランジスタの一方側導通
    ノードと前記第2の電源ノードの間に接続される小電流
    源をさらに備える、請求項1ないし10のいずれかに記
    載の電流切換型論理回路。
  13. 【請求項13】 それぞれに論理信号が入力される複数
    の入力ノードと、一方および他方動作電源電圧をそれぞ
    れ供給する第1および第2の電源ノードと、前記複数の
    論理信号の論理演算結果に対応する論理の信号が出力さ
    れる出力ノードとを有する電流切換型論理回路であっ
    て、 それぞれが第1および第2の一方側導通ノードを有する
    複数の入力トランジスタ、リファレンストランジスタ、
    ならびに第1および第2の電流源を含み、前記複数の入
    力トランジスタは、それぞれの制御電極ノードが互いに
    異なる入力ノードに与えられる論理信号を受けるように
    前記複数の入力ノードに接続され、それぞれの第1の一
    方側導通ノードが共通に前記第1の電流源を介して前記
    第2の電源ノードに結合され、それぞれの第2の一方側
    導通ノードが共通に前記第2の電流源を介して前記第2
    の電源ノードに結合され、それぞれの他方側導通ノード
    が前記第1の電源ノード上の電圧を受けるように接続さ
    れ、前記リファレンストランジスタは、その制御電極ノ
    ードが所定の基準電位を受けるように接続され、その一
    方側導通ノードが前記複数の入力トランジスタの第2の
    一方側導通ノードに共通に接続される、論理演算段と、 第1および第2の出力ドライブトランジスタを含み、前
    記第1の出力ドライブトランジスタは、その制御電極ノ
    ードが前記複数の入力トランジスタの他方側導通ノード
    に共通に接続され、その一方側導通ノードが前記出力ノ
    ードに接続され、その他方側導通ノードが前記第1の電
    源ノード上の電圧を受けるように接続され、前記第2の
    出力ドライブトランジスタは、その制御電極ノードが前
    記複数の入力トランジスタの第1の一方側導通ノードに
    共通に接続され、その一方側導通ノードが前記第2の電
    源ノード上の電圧を受けるように接続され、その他方側
    導通ノードが前記出力ノードに接続される出力段とを備
    える、電流切換型論理回路。
  14. 【請求項14】 前記第2の出力ドライブトランジスタ
    の一方側導通ノードと前記第2の電源ノードの間に接続
    される抵抗素子をさらに備える、請求項13記載の電流
    切換型論理回路。
  15. 【請求項15】 一方および他方動作電源電圧を供給す
    る第1および第2の電源を有し、かつ互いに相補な論理
    の1対の入力信号に従って第1および第2の出力ノード
    に互いに相補な論理の信号を出力する電流切換型論理回
    路であって、 前記第2の電源に結合される第1の電流源と、 それぞれの一方側導通ノードが共通に前記第1の電流源
    に結合され、それぞれの制御電極ノードが前記入力信号
    を受けるように接続され、かつそれぞれの他方側導通ノ
    ードに前記入力信号に対応する互いに相補な論理の内部
    信号を出力する1対の差動トランジスタ、 前記第1の電源と前記第1の出力ノードとの間に結合さ
    れ、前記1対の差動トランジスタからの内部信号の一方
    に応答して導通して前記第1の出力ノードを第1の論理
    レベルへとドライブする第1の出力ドライブトランジス
    タ、 前記第1の電源と前記第2の出力ノードとの間に結合さ
    れ、前記内部信号の他方に応答して、前記第1の出力ド
    ライブトランジスタと相補的に導通し、前記第2の出力
    ノードを前記第1の論理レベルへドライブするための第
    2の出力ドライブトランジスタ、 前記第2の電源に結合される第2の電流源、 前記入力信号の一方に応答して前記第1の出力ドライブ
    トランジスタと相補的に導通し、導通時前記第2の電流
    源と前記第1の出力ノードとを結合して前記第1の出力
    ノードを第2の論理レベルへドライブするための第3の
    出力ドライブトランジスタ、 前記入力信号の他方に応答して前記第2および第3の出
    力ドライブトランジスタと相補的に導通して前記第2の
    電流源と前記第2の出力ノードとを結合し、前記第2の
    出力ノードを前記第2の論理レベルへドライブする第4
    の出力ドライブトランジスタ、および前記第1および第
    2の出力ノードと前記第1の電源との間に結合され、か
    つ前記第2の電流源の有する電流駆動力よりも小さな電
    流駆動力を有する出力電流制御手段を備える、電流切換
    型論理回路。
  16. 【請求項16】 前記出力電流制御手段は、 前記第2の電流源の有する電流駆動力よりも小さな電流
    駆動力を有しかつ前記第2の電源に結合される第3の電
    流源、 前記第1の出力ノードと前記第3の電流源との間に結合
    される第1のダイオード素子、および前記第2の出力ノ
    ードと前記第3の電流源との間に結合される第2のダイ
    オード素子を備え、 前記第1および第2のダイオード素子は、それぞれ前記
    第1および第2の出力ドライブトランジスタの導通時に
    導通するように接続される、請求項15記載の電流切換
    型論理回路。
  17. 【請求項17】 前記出力電流制御手段は、 前記第2の電源に結合される、前記第2の電流源の電流
    駆動力よりも小さな電流駆動力を有する第3の電流源、 前記第1の出力ノードと前記第3の電流源との間に接続
    される第1の抵抗素子、および前記第2の出力ノードと
    前記第3の電流源との間に接続される第2の抵抗素子を
    備える、請求項15記載の電流切換型論理回路。
  18. 【請求項18】 前記出力電流制御手段は、 前記第2の電源に結合され、かつ前記第2の電流源の電
    流駆動力よりも小さな電流駆動力を有する第3の電流
    源、 前記入力信号の他方を受ける制御電極ノードと、前記第
    3の電流源に結合される一方側導通ノードと、前記第1
    の出力ノードに結合される他方側導通ノードとを有し、
    前記第3の出力ドライブトランジスタと相補的に導通す
    る第1のトランジスタ素子、および前記入力信号の一方
    を受ける制御電極ノードと、前記第3の電流源および前
    記第1のトランジスタ素子の一方側導通ノードに結合さ
    れる一方側導通ノードと、前記第2の出力ノードに結合
    される他方側導通ノードとを有し、前記第4の出力ドラ
    イブトランジスタと相補的に導通する第2のトランジス
    タ素子とを備える、請求項15記載の電流切換型論理回
    路。
  19. 【請求項19】 前記出力電流制御手段は、 前記第1の出力ノードと前記第2の電源との間に接続さ
    れ、かつ前記第2の電流源の有する電流駆動力よりも小
    さな電流駆動力を有する第3の電流源、および前記第2
    の出力ノードと前記第2の電源との間に接続され、前記
    第2の電流源の有する電流駆動力よりも小さな電流駆動
    力を有する第4の電流源とを備える、請求項15記載の
    電流切換型論理回路。
  20. 【請求項20】 一方および他方動作電源電圧をそれぞ
    れ供給する第1および第2の電源、 相補な論理の信号が与えられる1対の入力ノード、 前記第2の電源に結合される第1の電流源、 前記1対の入力ノードへ与えられた信号を差動的に増幅
    して第1および第2の内部中間ノードへ相補論理信号を
    出力するための第1の差動段、 第1のクロック信号に応答して、前記第1の差動段を前
    記第1の電流源へ結合して前記第1の差動段を活性化す
    る第1の活性化トランジスタ、 第1の内部出力ノードと前記第1の電源との間に結合さ
    れ、前記第1の内部中間ノード上の信号に応答して導通
    し、導通時前記第1の内部出力ノードを第1の論理レベ
    ルへドライブする第1の出力ドライブトランジスタ、 第2の内部出力ノードと前記第1の電源との間に結合さ
    れ、前記第2の内部中間ノード上の信号に応答して前記
    第1の出力ドライブトランジスタと相補的に導通し、導
    通時前記第2の内部出力ノードを前記第1の論理レベル
    へとドライブする第2の出力ドライブトランジスタ、 活性化時前記第1および第2の内部出力ノード上の電位
    に応答して前記第1および第2の内部中間ノードの電位
    を保持する第1のラッチ手段、 前記第1のクロック信号と逆相の第2のクロック信号に
    応答して導通して前記第1のラッチ手段と前記第1の電
    流源とを結合して前記第1のラッチ手段を活性化する第
    2の活性化トランジスタ、 前記第2の電源に結合される第2の電流源、 前記第1および第2の出力ドライブトランジスタと相補
    的に導通するように前記1対の入力信号をそれぞれの制
    御電極ノードに受け、かつそれぞれの一方側導通ノード
    が共通に接続され、かつさらにそれぞれの他方側導通ノ
    ードが前記第1および第2の内部出力ノードに結合され
    る1対のトランジスタを含む第2の差動段、 前記第1のクロック信号に応答して、前記第2の差動段
    の1対のトランジスタの一方側導通ノードを前記第2の
    電流源に結合して前記第2の差動段を活性化する第3の
    活性化トランジスタ、 前記第2の電源に結合される第3の電流源、 前記第2のクロック信号に応答して活性化され、前記第
    1および第2の内部出力ノードの電位を保持する第2の
    ラッチ手段、 前記第2のクロック信号に応答して、前記第2のラッチ
    手段を前記第3の電流源に結合して前記第2のラッチ手
    段を活性化する第4の活性化トランジスタ、 活性化時前記第1および第2の内部出力ノード上の信号
    を差動的に増幅して第3および第4の内部中間ノードへ
    出力する第3の差動段、 前記第2のクロック信号に応答して導通して前記第3の
    差動段を前記第3の電流源に結合して前記第3の差動段
    を活性化する第5の活性化トランジスタ、 前記第1の電源と第1の出力ノードとの間に結合され、
    前記第3の内部中間ノード上の信号に応答して導通して
    前記第1の出力ノードを前記第1の論理レベルへ駆動す
    る第3の出力ドライブトランジスタ、 前記第1の電源と第2の出力ノードとの間に結合され、
    前記第4の内部中間ノード上の信号電位に応答して前記
    第3の出力ドライブトランジスタと相補的に導通し、導
    通時前記第1の論理レベルへと第2の出力ノードをドラ
    イブする第4の出力ドライブトランジスタ、 活性化時前記第1および第2の内部出力ノード上の信号
    電位に応答して第3および第4の内部中間ノード上の電
    位をラッチする第3のラッチ手段、 前記第1のクロック信号に応答して、前記第3のラッチ
    段を前記第3の電流源に結合して前記第3のラッチ手段
    を活性化する第6の活性化トランジスタ、 前記第1および第2の内部出力ノード上の信号を、前記
    第3および第4の出力ドライブトランジスタと相補的に
    導通するようにそれぞれの制御電極ノードに受け、それ
    ぞれの一方側導通ノードが共通に接続され、かつそれぞ
    れの他方側導通ノードが前記第1および第2の出力ノー
    ドに接続される1対のトランジスタを含む第4の差動
    段、 前記第2のクロック信号に応答して前記第4の差動段の
    1対のトランジスタの一方側導通ノードを前記第3の電
    流源に結合して前記第4の差動段を活性化する第7の活
    性化トランジスタ、および前記第1のクロック信号に応
    答して活性化され、前記第1および第2の出力ノード上
    の信号をラッチする第4のラッチ手段を備える、電流切
    換型論理回路。
  21. 【請求項21】 前記第2のラッチ手段は、 前記第1の内部出力ノードに接続される制御電極ノード
    と、一方側導通ノードと、前記第2の内部出力ノードに
    接続される他方側導通ノードとを有する第1のラッチト
    ランジスタと、 前記第2の内部出力ノードに接続される制御電極ノード
    と、前記第1のラッチトランジスタの一方側導通ノード
    に接続される一方側導通ノードと、前記第1の内部出力
    ノードに接続される他方側導通ノードとを有する第2の
    ラッチトランジスタと、 前記第2の電源に結合される第4の電流源と、 前記第2のクロック信号に応答して導通し、前記第1お
    よび第2のラッチトランジスタの一方側導通ノードを前
    記第4の電流源へ結合する第8の活性化トランジスタを
    備え、 前記第3のラッチ手段は、 前記第1の出力ノードに接続される制御電極ノードと、
    一方側導通ノードと、前記第1の出力ノードに接続され
    る他方側導通ノードとを有する第3のラッチトランジス
    タと、 前記第1の出力ノードに接続される制御電極ノードと、 前記第3のラッチトランジスタの一方側導通ノードに接
    続される一方側導通ノードと、前記第2の出力ノードに
    接続される他方側導通ノードとを有する第4のラッチト
    ランジスタと、 前記第1のクロック信号に応答して導通し、前記第3お
    よび第4のラッチトランジスタの一方側導通ノードを前
    記第4の電流源へ結合する第9の活性化トランジスタを
    備える、請求項20記載の電流切換型論理回路。
  22. 【請求項22】 前記第2のラッチ手段は、 前記第1の内部出力ノードに接続される一方端と、他方
    端とを有する第1の抵抗素子と、 前記第2の内部出力ノードに接続される一方端と、前記
    第1の抵抗素子の他方端に接続される他方端とを有する
    第2の抵抗素子と、 前記第2の電源に結合される第4の電流源と、 前記第2のクロック信号に応答して導通して、前記第1
    および第2の抵抗素子の他方端を前記第4の電流源へ結
    合する第8の活性化トランジスタとを備え、 前記第3のラッチ手段は、 前記第1の出力ノードに接続される一方端と、他方端と
    を有する第3の抵抗素子と、 前記第2の出力ノードに接続される一方端と、前記第3
    の抵抗素子の他方端に接続される他方端とを有する第4
    の抵抗素子と、 前記第1のクロック信号に応答して導通して、前記第3
    および第4の抵抗素子の他方端をともに前記第4の電流
    源へ結合する第9の活性化トランジスタとを備える、請
    求項20記載の電流切換型論理回路。
  23. 【請求項23】 前記第1および第2の内部出力ノード
    と前記第2の電源の間に結合され、前記第2の電流源が
    有する電流駆動力よりも小さな電流駆動力を有する電流
    制御手段と、 前記第1および第2の出力ノードと前記第2の電源の間
    に結合され、前記第2の電流源の有する電流駆動力より
    も小さな電流駆動力を有する第2の電流制御手段をさら
    に備える、請求項20ないし22のいずれかに記載の電
    流切換型論理回路。
  24. 【請求項24】 前記第1の出力電流制御手段は、前記
    第1および第2の出力ドライブトランジスタのうち導通
    状態とされる出力ドライブトランジスタに電流の流れを
    生じさせる手段を含み、 前記第2の出力電流制御手段は、前記第3および第4の
    出力ドライブトランジスタのうち導通状態とされる出力
    ドライブトランジスタに電流の流れを生じさせる手段を
    含む、請求項23に記載の電流切換型論理回路。
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