JPS6278910A - ゲ−ト走行時間の温度特性補償回路 - Google Patents

ゲ−ト走行時間の温度特性補償回路

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JPS6278910A
JPS6278910A JP61225762A JP22576286A JPS6278910A JP S6278910 A JPS6278910 A JP S6278910A JP 61225762 A JP61225762 A JP 61225762A JP 22576286 A JP22576286 A JP 22576286A JP S6278910 A JPS6278910 A JP S6278910A
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JP
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gate
temperature characteristic
compensation circuit
differential amplifier
characteristic compensation
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JP61225762A
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ウイルヘルム、ウイルヘルム
ペーター、ゼーリング
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/14Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
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    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
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  • Logic Circuits (AREA)
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  • Electronic Switches (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、入力信号を供給するための信号入力端、信号
出力端、遅延ゲートおよびマルチプレクサを備えたゲー
ト走行時間の温度特性補償回路に関する。
〔従来の技術〕
vk積化されたスイッチ回路における信号走行時間は正
の温度特性を有し、即ち温度上昇にともないチップ温度
の上昇により走行時間が長くなる。
この特性は、例えばゲート、増幅器、フリツプフロップ
の如き集積回路のすべての機能素子に関係する。正の温
度特性は、軌道抵抗、阻止層キャパシタンスの正の温度
特性によりその結果によるRC時定数および遷移時間の
増大にともなって生じる。
ゲート当りの走行時間増大は約0〜70℃の低い温度範
囲では0.2%/にであり、100℃以上のii[1囲
では約0.5%/Kに上昇する。
したがって1回路は一般に、温度上昇にともなって生じ
る信号の位相変化および走行時間差がなおも許容できる
ように設計される。あるいはその代わりとして、同じ走
行時間および同じ位相変化が生じるように、信号路が付
加的なグー)にて調整される。それにより正の温度特性
の補償は行えない。
識別ユニットの例でwJ3図に信号タイムチャートおよ
びクロンク信号によって行われる時間識別への温度影響
を示す。識別ユニットのデータ入力端におけるデータ信
号Daから内部および外部の回路を介してクロツクが再
生される。クロック再生、フィルタおよび増幅器を介し
て、クロックが選別されて、データ入力端にデータ信号
D8を印加される識別フリップフロップのクロック入力
端に与えられる。クロック再生のための内部および外部
の回路のそれぞれは正の温度特性を有する。
識別ユニットのデータ入力端から判定フリップフロップ
のクロック入力端へのクロック(i号通路の温度特性が
大きいほど、固定のデータ信号に対する識別点が一層強
く変化する。第3図にしたがって識別点1eをクロック
信号TSの立下がりエツジによって与えようとする場合
に、この時点は低い温度ではエリ速い走行時間にしたが
って早い時点へずれ、これに対して高い温度では再生さ
れたクロック信号TSの高い走行時間によって遅れた時
点へずれる。
(発明が解決しようとする間靭点〕 @別フリンプフロツブのデータ入力端の前に、クロック
再生およびクロック選別に必要な回路と同じ走行時間お
よび同じ温度特性全頁する付1的なゲート?接続するこ
とは、回路技Wi費用が高師になるという欠点を有する
本発明の目的は、ゲート走行時間の温度特性の補償のた
めに負の温度特性を備えた回路装置?提供することにあ
る。
〔問題点解決のための手段〕
上記目的は本発明によれば、入力信号?供給するための
45号入力端、信号出力端、遅延ゲートおよびマルチプ
レクサを備えたゲート走行時間の温度特性補償回路にお
いて、マルチプレクサの一層の入力端は直接的に、マル
チプレクサの他方の入力端は遅延ゲートを介して(8号
入力端と接続し、マルチプレクサの出力端は信号出力端
と接続し。
マルチプレクサの制御は、温度に依存して1人力信号が
低い温度範囲では遅延されて、高い温度範囲では)!!
延されずに、その中間の温度範囲では遅延と遅延なしと
を混合されて信号出力端に到達するように行うことによ
って達成される。
し実施例〕 以下5図面を参照しながら本発明1に実施例について更
に詳細に説明する。
第1図によれば、本発明による回路装置は温度制御され
るマルチプレクサMLIXTおよび遅延ゲー)GDχ有
する。温度制御されるマルチプレクサM [IX Tは
割引入力端TBにおける温度信号を介して制御される。
処理すべき信号は回路装置の信号入力端Bに印加される
。この信号入力端Eは、割引入力端TEのロジック「I
」に対応するマルチプレクサ入力端とは直接に接続され
、割引入力端TFiのロジック「0」に対応するマルチ
プレクサ入力端とは遅延ゲー)ODY介して接続されて
いる。本発明による回路装置の出力端A?なすのはマル
チブレクチの出力端である。
本発明にしたがって、処理すべき(N号は分割され、温
度制砒されるマルチプレクサM II X Tの入力端
に一層では遅延されて他方では遅延されないで導かれる
。マルチプレクサは、低温時には走行時間が人工的に遅
延され、遅延された信号は出力端に接続される。これに
対して高温時には遅延されない信号が出力端に接続され
る。移行範囲もしくは平均温度範囲においては遅延され
た4g号と遅延されない信号とが混合されて出力端に接
続される。この動作全第1図aの関数表に示す。この表
は温度Tに依存してそれぞれ出力端Aに接続されるマル
チブレクf ITIIIXTの入力端を示す。
畠度制御されるマルチプレクサM II XTの切替え
はそれが全体の運転温度範囲にわたって行われるように
線形化されている。この範囲内にA!延された信号と遅
延されない信号とが混合される移行範囲もあるので、5
00 MHz以下では正弦波信号のみ全処理し、これに
対してその局波数以上ではパルスも処理することができ
る。それゆえ、正規の高速のゲート走行時間の場合には
遅延されたイg号がマルテブレクfMIIXTの出力@
Aに伝達され、より大きなゲート走行時間の場合には遅
延されない信号がマルチプレクサMtJXTの出力端A
に伝達されることによって負の温度特性も生じる。第2
図による例では本発明による回路装置がクロックの再生
および選別のためのクロック通路内にあるとよい。
第2図は第1因による回路の具体的な実施例を示す。こ
の回路はBCL技術で実施されていて、供給*mの極V
CCおよびvggに接続される。
処理すべき信号は相補形式にて、即ち反転および非反転
にて信号入力@Bおよび百にて入力される。両信号入力
端は2つの差動増幅器DVおよび1)V2の入力端と並
列接続されている。差動増幅器DVli’構成するトラ
ンジスタのコレクタは両負荷抵抗RV1.RV2f介し
て供給電圧源の正極vCCに接続されている。差動増幅
器DVの両出力端は後段の差動増幅器DVjの入力端に
導かれている。
両差動増幅器DV 1.  DV 2のそれぞれの出力
端は並列に接続されて、両負荷抵抗RA1、R人2を介
して供給電圧源の正極VCCに接続されている。同時に
差動増幅器DV1、DV2のトランジスタのうち反転信
号入力端に属するトランジスタのコレクタは信号出力端
^を形成し、差動増幅器DV1、DV2のトランジスタ
のうち負荷抵抗RAIに接続されているトランジスタの
コレクタは反転信号出力端At’形成している。その場
合に差動増幅器DV2のトランジスタのうち非反転出力
端Aに接続されているトランジスタは差動増幅器DVの
非反転信号入力端E側のトランジスタの出力によって制
御される。
3つの差動増幅器Dv、D■1.Dv2のエミッタは直
接互いシニ接続されている。差動増幅器DVのエミッタ
は電流源8V’を介して供給電圧源の負極VBHに接続
されている。差動増幅器pVl −のエミッタはトラン
ジスタT1のコレクタに接続され、差動増幅器DV2の
エミッタはトランジスタT2のコレクタに接続されてい
る。両トランジスタT1およびT2は別の差動増幅器を
構成し、これのエミッタ)ま電ff1j1%8Dt−介
して供給電圧源の負極VgBに接続されている。第2図
によれば、トランジスタで1のエミッタとM!L@fi
*sDとの間に抵抗RLが挿入されている。
供給電圧源の正極VCCと負極VHBとの間に、2つの
ダイオードD1、D2と抵抗Rとll流源S1との直タ
リ回路が接続されている。トランジスタで1のベースは
抵抗Rと電tllt#8sとの接続点に接続されている
。抵抗RとダイオードD2との接続点からダイオードD
と電/iff源S2との直列回路が供給電圧源の負極V
ERに導かれている。トランジスタT2のベースはダイ
オードDと′峨流源S2との接続点に接続されている。
電流源8V。
+91.82,8Dは通常の如くエミッタ抵抗付きまた
はエミッタ抵抗なしで月つペースラミ圧、特に共通のベ
ース電圧によって制御されるトランジスタの出力回路に
より構成される。
差動増幅器DVからなるゲートは4g号遅延に役立つ。
伸延時間の変更は負荷抵抗RV1、RV2により行うこ
とができる。遅延された信号は、トランジスタTIと共
にANDゲートを構成する差動増幅器DVIの入力端砿
二達する。遅延されない信号は上記遅延ゲートのほかに
差動増幅器DV2に達する。差動増幅器DV2はトラン
ジスタで2と共にANDゲートを構成する。直列ゲート
形式で実現された両ANDゲートはそれぞれの出力端並
列接続形式のOR結合を介して出力端に接続される。
マルチプレフナの熱的な切替えは抵抗RとダイオードD
との逆の電圧温度特性により行われる。
低い温度では抵抗Rの電圧降下が小さく、ダイオードの
閾電圧が比較的大きいので、主としてトランジスタT1
が導通し、それにより遅延された信号が出力端Aもしく
はXl;伝達される。抵抗只の正の温度係数により抵抗
只の電圧降下は温度上昇にともなって大きくなり、これ
に剌して同時にダイオードDの閾電圧はそれの負の温度
係数により低下する。それによりますますトランジスタ
T1からトランジスタT2へ切り替わり、遅延されてい
ない人力信号が差動増幅器DVZを介して出力端に到達
する。その場合に切替え範囲のための移行特性曲線は、
切替えのためにできるだけ広い温度範囲を得るように抵
抗RLによりぬ線化される。
ダイオードD1およびD2は、差動増幅器DV、DV1
、DV2によって構成される崗タリゲート段へのトラン
ジスタT1およびT2によって構成される直列ゲート段
の電圧レベル適合化に役立つ。
〔効果〕
以上のように、本発明によれば、マルチプレクサの一方
の入力端は直接的に、マルチプレクサの他方の入力端は
遅延ゲートv介して信号入力端と接続し、マルチプレク
サの出力端は信号出力端と接続し、マルチプレクサの制
御は、1品反に依存して、入力信号が低い温度範囲では
遅延されて、高い温度範囲では遅延されずに、その中間
のl温度範囲では遅延と遅延なしと?混合されて信号出
力端に到達するように行うことによって、ゲート走行時
間の温度特性の補償VII&l単で安価な回路手段で行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
41図は本発明による回路の実施例?示すブロック図、
第1図aは第1図の回路の動作説明図、′giIJ2図
は9441図による回路の具体的実施例?示す回路図、
第3図は従来の技術の問題点を説明するためのタイムチ
ャートである。 E、百・・・信号入力端、 人、χ・・・信号出力端、
TE・・・制御入力端、 MtlXT・・・マルチブレ
クf、  OD−・−遅延ケート、  DV、DV+、
DV2−−−差動増幅器、  3v、 sx、 82.
8D ・−’Ml流諒、RV1、RV2.RA1、RA
2−−・負荷抵抗。 1h118)代1八ヲ[埋土゛扇村 譚 2−′、−゛
乙1 FIG3 FIG I       Fg(11αIG 2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)入力信号を供給するための信号入力端(E;E、■
    )、信号出力端(A;A、■)、遅延ゲート(GD:D
    V、SV、RV1、RV2)およびマルチプレクサ(M
    UXT)を備えたゲート定行時間の温度特性補償回路に
    おいて、マルチプレクサ(MUXT)の一方の入力端は
    直接に、マルチプレクサ(MUXT)の他方の入力端は
    遅延ゲート(GD;DV、SV、RV1、RV2)を介
    して信号入力端(E;E、■)と、マルチプレクサ(M
    UXT)の出力端は信号出力端(A;A、■)と接続し
    、マルチプレクサ(MUXT)の制御は、一度に依存し
    て、入力信号が低い温度範囲では遅延されて、高い温度
    範囲では遅延されずに、その中間の温度範囲では遅延と
    遅延なしとを混合されて信号出力端(A;A、■)に到
    達するように行うことを特徴とするゲート走行時間の温
    度特性補償回路。 2)温度依存制御されるマルチプレクサ(MUXT)は
    それぞれの出力回路を並列接続された第1および第2の
    差動増幅器(DV1、DV2)からなり、両差動増幅器
    は第3の差動増幅器(T1、T2)のそれぞれ別々の出
    力回路中に接続されていて、この第3の差動増幅器の両
    入力端は逆温度特性を有する電圧によってそれぞれ制御
    されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のゲ
    ート走行時間の温度特性補償回路。 3)前記第3の差動増幅器(T1、T2)の入力端は抵
    抗(R)およびダイオード(D)を介して制御されるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項または第2項記載
    のゲート走行時間の温度特性補償回路。 4)前記第3の差動増幅器(T1、T2)の入力端は、
    抵抗(R)と電流源(Si)との直列回路の中間接続点
    、並びにダイオード(D)と電流源(S2)との直列回
    路の中間接続点に接続されていて、前記両直列回路は電
    圧源(VCC、VEE)に並列に接続されていることを
    特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項の一つに記
    載のゲート走行時間の温度特性補償回路。 5)第1および第2の差動増幅器(DV1、DV2)は
    エミッタ結合されて、エミッタを一括されて電流源(S
    D)に接続されている第3の差動増幅器(T1、T2)
    のコレクタ回路中に接続されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項乃至第4項の一つに記載のゲート走
    行時間の温度特性補償回路。 6)第3の差動増幅器(T1、T2)の一方のエミッタ
    は直接に、他方のエミッタは抵抗(RL)を介して、電
    流源(SD)に接続されていることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項乃至第5項の一つに記載のゲート走行時
    間の温度特性補償回路。 7)出力回路中に負荷抵抗(RV1、RV2)を備えた
    第4の差動増幅器(DV)が遅延ゲート(GD)をなす
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第6項の一
    つに記載のゲート走行時間の温度特性補償回路。 8)第4の差動増幅器(DV)および第2の差動増幅器
    (DV2)の入力端は相補形式の信号入力端(E、■)
    と接続されていて、第1の差動増幅器(DV1)の入力
    端は第4の差動増幅器(DV)の出力端によつて制御さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第7項
    の一つに記載のゲート走行時間の温度特性補償回路。 9)それぞれの出力回路に並列に接続されている第1お
    よび第2の差動増幅器(DV1、DV2)の出力端は相
    補形式の信号出力端(A、■)をなすことを特徴とする
    特許請求の範囲第1項乃至第8項の一つに記載のゲート
    走行時間の温度特性補償回路。 10)温度制御されるマルチプレクサ(MUXT)はエ
    ミッタ結合ロジックの直列ゲートからなり、該ゲートの
    電位適合化はダイオード( D1、D2)を介して行われることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項乃至第9項の一つに記載のゲート走行時
    間の温度特性補償回路。
JP61225762A 1985-09-27 1986-09-24 ゲ−ト走行時間の温度特性補償回路 Pending JPS6278910A (ja)

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DE3534561.6 1985-09-27
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