DE3006176C2 - Device for signal level shifting - Google Patents

Device for signal level shifting

Info

Publication number
DE3006176C2
DE3006176C2 DE19803006176 DE3006176A DE3006176C2 DE 3006176 C2 DE3006176 C2 DE 3006176C2 DE 19803006176 DE19803006176 DE 19803006176 DE 3006176 A DE3006176 A DE 3006176A DE 3006176 C2 DE3006176 C2 DE 3006176C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
emitter
transistor
voltage
signal
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19803006176
Other languages
German (de)
Other versions
DE3006176A1 (en
Inventor
Günther 8000 München Berbalk
Wilhelm Dr.-Ing. Wilhelm
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19803006176 priority Critical patent/DE3006176C2/en
Publication of DE3006176A1 publication Critical patent/DE3006176A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE3006176C2 publication Critical patent/DE3006176C2/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/01Modifications for accelerating switching
    • H03K19/013Modifications for accelerating switching in bipolar transistor circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/07Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common
    • H01L27/0744Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having at least one potential-jump barrier or surface barrier; including integrated passive circuit elements with at least one potential-jump barrier or surface barrier the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration the components having an active region in common without components of the field effect type
    • H01L27/075Bipolar transistors in combination with diodes, or capacitors, or resistors, e.g. lateral bipolar transistor, and vertical bipolar transistor and resistor
    • H01L27/0755Vertical bipolar transistor in combination with diodes, or capacitors, or resistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/018Coupling arrangements; Interface arrangements using bipolar transistors only
    • H03K19/01806Interface arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)

Description

U0\=(n+\) ■ Übe,U 0 \ = (n + \) ■ practice,

jo wobei der veränderbare Anteil von der Anzahl π der zwischen dem Emitter des Eingangstransistors Ti und dem Ausgang A in Serie geschalteten Dioden D i bis Dn abhängt an denen ein Spannungsabfall η · Übe entsteht.jo where the variable portion depends on the number π of diodes D i to Dn connected in series between the emitter of the input transistor Ti and the output A at which a voltage drop η · Übe occurs.

Die Schaltungsanordnung nach Fig. Ib erzeugt eineThe circuit arrangement according to Fig. Ib generates a

VerschiebespannungDisplacement stress

U02= Übe+R- /, U 02 = practice + R- /,

wobei der wählbare Anteil durch den Widerstand R und durch den von der Stromquelle -jeüeferten Strom / gegeben ist.where the selectable portion is given by the resistance R and by the current / supplied by the current source.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. Ic liegen zwischen dem Emitter des Eingangstransistors Ti und dem Ausgang A die Kollektor-Emitter-Strecke eines weiteren Transistors Γ3 und ein Spannungsteiler aus den Widerständen Ri und R2. Die Basis des Transistors Γ3 ist mit dem Abgriff des Spannungsteilers verbunden. Damit ergibt sich eine VerschiebespannungIc are in the embodiment of FIG. Between the emitter of the input transistor Ti and the output A of the collector-emitter path of a further transistor Γ3 and a voltage divider consisting of the resistors Ri and R2. The base of the transistor Γ3 is connected to the tap of the voltage divider. This results in a displacement voltage

Übe.Practice

Die Erfindung bezieht sich auf eine integriert aufgebaute Einrichtung zur Signalpegelverschiebung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to an integrated device for signal level shifting according to the preamble of claim 1.

Einrichtungen zur Signalpegelverschiebung, im folgenden kurz als Pegelshifter bezeichnet, sind gewöhnlich Teile von umfangreichen integrierten Schaltungsanordnungen. Sie dienen beispielsweise zur Pegelverschiebung von Eingangssignalen in Schaltungsanordnungen der ECL-Technik, zur Signalpegelanpassung beim Übergang von Schaltungsanordnungen der ECL-Technik in solche der TTL-Technik und kommen in vielen linearen Schaltungsanordnungen vor. Pegelshifter haben die Aufgabe, ein Signal mit einem bestimmten Signalhub möglichst ohne Veränderung des Signalhubes um eine vorgegebene Spannung Ut zu verschieben.Devices for signal level shifting, hereinafter referred to as level shifter for short, are usually parts of extensive integrated circuit arrangements. They are used, for example, for level shifting of input signals in circuit arrangements of ECL technology, for signal level adjustment during the transition from circuit arrangements of ECL technology to those of TTL technology and occur in many linear circuit arrangements. Level shifters have the task of shifting a signal with a certain signal swing, if possible without changing the signal swing, by a specified voltage Ut .

Zu den in integrierten Schaltungsanordnungen, die Pegelshifter beinhalten, auftretenden Signallaufzeiten tragen eben diese Pegelshifter nicht unwesentlich bei. Hauptursache ist die Kapazität der Mittel für die Erzeugung des wählbaren Anteils an der Verschiebespannung, besonders die (verteilte) Kapazität der beteiligten Widerstände, gegen das auf einem festen Potential gehaltene Substrat bzw. gegen die zur Isolierung vom Substrat vorgesehene, ebenfalls festgehaltene »vergrabene« Schicht. Da sowohl Widerstände als auch Kapazitäten mit wachsender Verschiebespannung i/o zunehmen, steigt die Laufzeit etwa quadratisch an.
Wegen der kleinen dynamischen Widerstände der Dioden DX bis Dn im Pegelshifter nach Fig. la ist im allgemeinen auch das dynamische Verhalten dieser Ausführungsform am besten. Nachteilig daran ist jedoch, daß die Verschiebespannung nur um ganzzahli-
These level shifters make a significant contribution to the signal propagation times that occur in integrated circuit arrangements that contain level shifters. The main cause is the capacity of the means for generating the selectable portion of the displacement voltage, especially the (distributed) capacity of the resistors involved, against the substrate held at a fixed potential or against the "buried" layer provided for isolation from the substrate, which is also held . Since both resistances and capacitances increase with increasing displacement voltage i / o, the running time increases approximately quadratically.
Because of the small dynamic resistances of the diodes DX to Dn in the level shifter according to FIG. La, the dynamic behavior of this embodiment is also generally best. The disadvantage of this, however, is that the displacement voltage is only increased by integer

ge Vielfache von Spannungswerten Übe verändert werden kann. Dagegen sind bei den anderen Pegelshiftern beliebige Werte für die Verschiebespannungen U<n> L/fli-bzw. Wa>2 t/ßfmöglich.ge multiples of voltage values Übe can be changed. In contrast, with the other level shifters, any values for the displacement voltages U <n> L / fli-or. Wa> 2 t / ßf possible.

Bekanntlich ist eine Verbesserung des dynamischen Verhaltens durch eine Verringerung der Widerstandswerte bei gleichzeitiger Stromerhöhung oder durch eine Verkleinerung der Bauelemente zu erreichen. Im ersten Fall-wird die Verlustleistung erhöht, im zweiten Fall verhindern fertigungstechnische Gründe und Toleranzen der Bauelemente deren beliebige Verkleinerung.It is known that the dynamic behavior can be improved by reducing the resistance values with a simultaneous increase in current or by reducing the size of the components. In the first In the second case, the power loss is increased Production-related reasons and tolerances of the components prevent any reduction in size.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der dargelegten Schwierigkeiten eine weitere Möglichkeit zur Verbesserung des dynamischen Verhaltens von integrierten Pegelshiftern, bei denen die Mittel zur Erzeugung der Verschiebespannung ohmsche Widerstände enthalten, vorzustellen.The invention is based on the problem of avoiding the difficulties outlined above Another possibility to improve the dynamic behavior of integrated level shifters, where the Means for generating the displacement voltage contain ohmic resistors.

Diese Aufgabe wird durch das kennzeichnende Merkmal im Patentanspruch 1 gelöst Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This object is achieved by the characterizing feature in claim 1 the invention can be found in the subclaims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt darinThe invention is described in more detail below with reference to the drawing. It shows in it

Fig.2 ein Ersatzschaltbild des Pegelshifters nach Fi g. Ib in konventioneller Ausführung,2 shows an equivalent circuit diagram of the level shifter according to Fi g. Ib in conventional design,

F i g. 3 den integrierten Aufbau des Widerstands zur Erzeugung des wählbaren Anteils der Verschiebespannung gemäß der Erfindung,F i g. 3 the integrated structure of the resistor for Generation of the selectable portion of the displacement voltage according to the invention,

F i g. 4 ein aus der Anordnung nach F i g. 3 resultierendes Ersatzschaltbild des Pegelshifters nach F i g. 1 b,F i g. 4 from the arrangement according to FIG. 3 resulting equivalent circuit diagram of the level shifter according to FIG. 1 b,

Fig.5 ein Ersatzschaltbild des Pegelshifters nach F i g. Ib gemäß einer Weiterbildung der Erfindung,FIG. 5 shows an equivalent circuit diagram of the level shifter according to FIG. Ib according to a further development of the invention,

F i g. 6 den integrierten Aufbau der Anordnung zu; Erzeugung des wählbaren Anteils der Verschiebespannung bei einem Pegelshifter nach F i g. Ic,F i g. 6 shows the integrated structure of the arrangement; Generation of the selectable portion of the shift voltage with a level shifter according to FIG. Ic,

F i g. 7 ein der Anordnung nach F i g. 6 entsprechendes Ersatzschaltbild.F i g. 7 one of the arrangement according to FIG. 6 corresponding equivalent circuit diagram.

In integrierten Schaltungsanordnungen werden als ohmsche Widerstände die Bahnwiderstände von epitaxialen Schichten ausgenützt, die nach Lage und Dotierung sewöhnlich den Basis- oder Basiskontaktschichten von Transistoren entsprechen. Es handelt sich hierbei somit um p-leitende Schichten mit mittlerer oder hoher Dotierung, wobei die gewünschte Leitfähigkeit eine Rolle spielt Zur Isolierung der an beiden Enden kontaktierten Widerstandsschichten von dem schwach p-Ieitendei! Substrat sind stark docierte »vergrabene« η-leitende Schichten vorgesehen, die durch Diffusion oder Implantation in dem Halbleiterplättchen erzeugt wurden und im fertigen Baustein mit dem kollektorseitigen Versorgungspotential VCC verbunden sind. Man bezeichnet einen solchen Aufbau häufig als Widerstandswarme. Zwischen der Widerstandsschicht und der vergrabenen Schicht bildet sich eine isolierende Sperrschicht aus, deren Kapazität bei einer Signaländerung umgeladen werden muß.In integrated circuit arrangements, the path resistances of epitaxial layers are used as ohmic resistances, which in terms of position and doping usually correspond to the base or base contact layers of transistors. These are p-conductive layers with medium or high doping, the desired conductivity playing a role. To isolate the resistance layers contacted at both ends from the weakly p-conductive layer! In the substrate, heavily documented "buried" η-conductive layers are provided, which were produced by diffusion or implantation in the semiconductor wafer and are connected to the collector-side supply potential VCC in the finished module. Such a structure is often referred to as resistance heat. An insulating barrier layer is formed between the resistance layer and the buried layer, the capacitance of which has to be recharged in the event of a signal change.

In dem dynamischen Ersatzschaltbild F i g. 2 für den Pegelshifter nach F i g. Ib ist die verteilte Kapazität des Widerstands R gegen die vergrabene Schicht 2 durch zwei Kapazitäten Cl und C2 ersetzt. Das Symbol K bezeichnet hier die Stromquelle aus dem Transistor TI und dem Widerstand Rl Die Kapazität Ci beeinflußt das dynamische Verhalten des Pegelshifters nur wenig, da der Emitter eines Transistors in Emitterfolgerschaltung bekanntlich eine niederohmige Signalquelle darstellt Eine erheblich* Signalverzögerung verursacht dagegen die Kapazität C2, die bei jeder Signaländerung über den Widerstand Al umgeladen werden muß. Damit folgt der Ausgang A tfiner Signaländerung am Emitter des Transistors 7Ί mit der Zeitkonstante Λ · CZ In the dynamic equivalent circuit diagram F i g. 2 for the level shifter according to FIG. Ib, the distributed capacitance of the resistor R to the buried layer 2 is replaced by two capacitances C1 and C2. The symbol K here denotes the current source from the transistor TI and the resistor Rl. The capacitance Ci has only a slight effect on the dynamic behavior of the level shifter, since the emitter of a transistor in the emitter follower circuit is known to be a low-resistance signal source must be reloaded with each signal change via the resistor Al. Thus the output A follows a finer signal change at the emitter of the transistor 7Ί with the time constant Λ · CZ

Die Fig,3 zeigt den integrierten Aufbau des Widerstands R und der zugehörigen Elemente gemäß der Erfindung. In einem Bereich eines p-leitenden ι Substrats 1 ist durch Diffusion oder Implantation eine η-leitende Schicht 2 mit hoher Störstellenkonzentration erzeugt Darüber folgt eine η-leitende Epitaxieschicht 3 mittlerer Dotierung. Ober dieser Schicht befindet sich eine p-Ieitende Schicht 4, deren Grundriß zumeist dieFig. 3 shows the integrated structure of the resistor R and the associated elements according to the invention. In a region of a p-conductive substrate 1, an η-conductive layer 2 with a high concentration of impurities is produced by diffusion or implantation. Above this layer there is a p-conductive layer 4, the outline of which is mostly the

ίο Form eines schmalen Rechtecks hat Die p-leitende Schicht 4 ist an beiden Enden kontaktiert und bildet den Widerstand R zwischen den Anschlußpunkten A und B. (Der Anschlußpunkt A ist mit dem Ausgang A des Pegelshifters identisch.) Die vergrabene Schicht 2 ist mit Hilfe eines hochdotierten η-leitenden Höckers 2a an die Halbleiteroberfläche herangeführt und über eine metallische Verbindung an den Punkt B angeschlossen. Der Anschlußpunkt B ist mit dem Emitter des Eingangstransistors Tt verbunden. Die Widerstandswanne wird also mit dem Signal, dessen Pegel verschoben werden soll, mitgeführtίο has the shape of a narrow rectangle. The p-conductive layer 4 is contacted at both ends and forms the resistor R between the connection points A and B. (The connection point A is identical to the output A of the level shifter.) The buried layer 2 is with the help a highly doped η-conductive bump 2a brought up to the semiconductor surface and connected to point B via a metallic connection. The connection point B is connected to the emitter of the input transistor Tt . The resistance trough is therefore carried along with the signal whose level is to be shifted

Die Folgen der anhand der Fig.j beschriebenen Maßnahmen sind am besten aus dem Ersatzschaltbild F i g. 4 ersichtlich. Die Kapazität Cl ist kurzgeschlossen und daher völlig wirkungslos, die Kapazität C2 überbrückt den Widerstand R und verursacht somit mindestens keine Verlangsamung von Signaländerungen. Vielmehr erzeugt die Kapazität C2 eine Versteilerung der Signalflanken, vor allem dann, wenn die am Ausgang A des Pegelshifters angeschlossenen Schaltungsanordnungen eine kapazitive Belastungskomponente aufweisen.The consequences of the measures described with reference to Fig.j can best be seen in the equivalent circuit diagram F i g. 4 can be seen. The capacitance Cl is short-circuited and therefore completely ineffective, the capacitance C2 bridges the resistance R and thus causes at least no slowing down of signal changes. Rather, the capacitance C2 produces a steepening of the signal edges, especially when the circuit arrangements connected to the output A of the level shifter have a capacitive load component.

Zu berücksichtigen ist aber nun die Kapazität Cbs zwischen der vergrabenen Schicht 2 und dem Substrat 1. However, the capacitance Cbs between the buried layer 2 and the substrate 1 must now be taken into account.

Für diese Kapazität Ce5 gilt jedoch wieder, daß ihre Umladung aus einer sehr niederohmigen Quelle erfolgt und daher keinen wesentlichen Einfluß auf das dynamische Verhalten hat. Eine weitere Verbesserung des dynamischen Verhaltens eines Pegelshifters nachFor this capacitance Ce 5 , however, it is again true that its charge reversal takes place from a very low-resistance source and therefore has no significant influence on the dynamic behavior. Another improvement of the dynamic behavior of a level shifter according to

ίο F i g. Ib gelingt durch die Verlegung des Emitterwidersttnds RI für den Stromquellentransistor T2 in die Widerstandswanne für den Widerstand R. Das daraus resultierende Ersatzschaltbild ist in F i g. 5 dargestellt. Zwar kommt zu der vom Emitterfolger Ti umzuladenden Kapazität Cbs noch die Kapazität Cn hinzu, gleichzeitig wird aber bei jeder Änderung des vom Emitterfolger Ti gelieferten Signals über die Kapazität Cn ein Impuls auf den Emitter des Stromquellentransistors T2 übertragen und durch den Stromquellentransistör T2 verstärkt. Dies ergibt nochmals eine erhebliche Flankenversteilerung.ίο F i g. Ib is achieved by relocating the emitter resistor RI for the current source transistor T2 in the resistor trough for the resistor R. The resulting equivalent circuit is shown in FIG. 5 shown. Although the capacitance Cbs to be reloaded by the emitter follower Ti is added to the capacitance Cn, at the same time each time the signal supplied by the emitter follower Ti changes, a pulse is transmitted via the capacitance Cn to the emitter of the current source transistor T2 and amplified by the current source transistor T2. This again results in a considerable steepening of the edge.

Die Anwendung der erfindungsgemäßen Maßnahmen auf den Pegelshifter nach F i g. 1 c führt beispielsweise zu einer integrierten Anordnung nach Fig.6, die der Anordnung nach Fig.3 weitgehend gleicht. Der Bahnwiderstand der p-leitenden Schicht 4 entspricht in dem Aufbau nach F i g. 6 im wesentlichen der Summe der Widerstände R1 und R 2. An einer Stelle, die durch das Verhältnis df. Widerstände R 1 und R 2 gegeben ist,The application of the measures according to the invention to the level shifter according to FIG. 1 c leads, for example, to an integrated arrangement according to FIG. 6, which is largely similar to the arrangement according to FIG. The sheet resistance of the p-conductive layer 4 corresponds in the structure to FIG. 6 essentially the sum of the resistances R 1 and R 2. At a point which is determined by the ratio df. Resistances R 1 and R 2 is given,

ω befindet sich nun ein kleiner Bereich 5 geringer Tiefe aus η-leitendem Material mit hoher Dotierung. Dieser Bereich 5 bildet den Emitter des Transii tors Γ3. Er ist kontaktiert und über eine Metallisierung mit dem Anschlußpunkt A verbunden. Durch die Einfügung des den Emitter des Ti aosistors T3 bildenden Bereichs 5 in den Verlauf der p-leitenden Schicht 4 wird diese in drei Abschnitte unterteilt, die in F i g. 6 schematiscb angedeutet und mit Λ 1, 73 und R 2 bezeichnet sind.ω there is now a small area 5 of shallow depth made of η-conductive material with high doping. This area 5 forms the emitter of the transistor Γ3. It is contacted and connected to the connection point A via a metallization. By inserting the area 5, which forms the emitter of the Ti aosistor T3, into the course of the p-conducting layer 4, it is divided into three sections, which are shown in FIG. 6 schematically indicated and denoted by Λ 1, 73 and R 2.

Das Ersatzschaltbild des Pegelshifters nach Fig. Ic unter Zugrundelegung des in F i g. 6 gezeigten integrierten Aufbaues ist in Fi g. 7 dargestellt. Das Ersatzschaltbild ist anhand der vorausgehenden Ausführungen verständlich. Besondere Beachtung verdient jedoch die Teilkapazität C2', die bei Signaländerungen kurzzeitige Änderungen der Leitfähigkeit des Transistors T3 hervorruft und damit zur Versteilerung der Signalflanken beiträgt. Die in Verbindung mit F i g. 5 beschriebenen Maßnahmen können auch hier vorgenommen werden.The equivalent circuit diagram of the level shifter according to FIG. 6 shown integrated structure is in Fi g. 7 shown. The equivalent circuit diagram is understandable on the basis of the preceding explanations. However, the partial capacitance C2 ' deserves special attention, which causes brief changes in the conductivity of the transistor T3 when the signal changes and thus contributes to the steepening of the signal edges. The in connection with F i g. 5 measures described can also be carried out here.

Liste der BezugszeichenList of reference symbols

VCC VEE Anschlußpunkte für VCC VEE connection points for

BetriebsspannungOperating voltage

inin

Um - U01 U m - U 01

71-7371-73

Dl-DnDl-Dn

R, Rl. Ri. R 2R, Rl. Ri. R 2

Ci,C2.CBs.Ci, C2.C B s.

Cn. Cn. C2C n . Cn. C2

Eingangentry

Ausgangexit

ReferenzpotentialReference potential

VtrschiebespannungVdrive voltage

Transistortransistor

Diodediode

Widerstandresistance

Kapazitätcapacity

KonstantstromquelleConstant current source

KonstantstromConstant current

SubstratSubstrate

vergrabene Schichtburied layer

E.pitaxicschichtE. epitaxic layer

Hier/u _ HI at tHere / u _ HI at t

Claims (3)

Patentansprüche;Claims; 1. Integriert aufgebaute Einrichtung zur Signalpegelverschiebung mit einem Eingangstransistor in Emitterfolgerschaltung, mit einer einseitig am emitterseitjgen Versorgungspotential angeschlossenen Stromquelle, an deren anderem Anschluß das pegelverschobene Signal abgreifbar ist, und mit einer zwischen dem Emitter des Eingangstransistors und der Stromquelle eingefügten Anordnung zur Erzeugung eines wenigstens annähernd konstanten Spannungsabfalls, bestehend mindestens aus einem Widerstand, der durch den Bahnwiderstand einer p-leitenden Schicht mittlerer oder hoher Dotierung gebildet ist, wobei die p-leitende Schicht mindestens durch eine n-Ieitende Schicht hoher Dotierung von dem p-leitenden Substrat schwacher Dotierung getrennt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die n-leiter/ie Schicht (2) hoher Dotierung mit dem Emitter des- Eingangstransistors (Ti) leitend verbunden ist1. Integrated device for signal level shifting with an input transistor in emitter follower circuit, with a current source connected on one side to the emitter-side supply potential, at the other connection of which the level-shifted signal can be tapped, and with an arrangement inserted between the emitter of the input transistor and the current source for generating an at least approximately constant voltage drop, consisting of at least one resistor which is formed by the sheet resistance of a p-type layer of medium or high doping, the p-type layer being separated from the p-type substrate of low doping at least by an n-type layer of high doping , characterized in that the n-conductor / ie layer (2) of high doping is conductively connected to the emitter of the input transistor (Ti) 2. Einrichtung nach Anspruch 1, bei der die Anordnung zur Erzeugung eines wenigstens annähernd konstanten Spannungsabfalls aus der Kollektor-Emitter-Strecke eines weiteren Transistors besteht, dessen Basis mit dem Abgriff eines aus zwei Widerständen gebildeten Spannungsteilers zwischen dem Kollektor und dem Emitter des weiteren Transistors verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß an eine·· durch das vorgegebene Verhältnis der Werte der Widerstände (Ri, R 2) des Spannungsteilers bestimmten Stelb der μ-leitenden Schicht (4) eine inselförmige n-ltitende Schicht (5) hoher Dotierung mit geringer Aut iehnung und Tiefe vorhanden ist, die mit dem emitterseitigen Anschluß (B) des Spannungsteilers leitend verbunden ist 2. Device according to claim 1, in which the arrangement for generating an at least approximately constant voltage drop consists of the collector-emitter path of a further transistor whose base is connected to the tap of a voltage divider formed from two resistors between the collector and the emitter of the further transistor is connected, characterized in that at a ·· by the predetermined ratio of the values of the resistors (Ri, R 2) of the voltage divider part of the μ-conductive layer (4) an island-shaped n-conductive layer (5) high doping with low Authentication and depth is present, which is conductively connected to the emitter-side connection (B) of the voltage divider 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Stromquelle aus einem Transistor mit Emitterwiderstand und mit auf einem festen Referenzpotential liegender Basis besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die die p-leitende Schicht zur Bildung des Emitterwiderstands (RI) von dem p-leitenden Substrat (1) trennende η-leitende Schicht (2) hoher Dotierung ebenfalls mit dem Emitter des Eingangstransistors (Tl) verbunden ist, bzw. mit der der Anordnung zur Erzeugung eines konstanten Spannungsabfalls zugeordneten η-leitenden Schicht (2) hoher Dotierung eine Einheit bildet.3. Device according to claim 1 or 2, wherein the current source consists of a transistor with an emitter resistor and with a base lying on a fixed reference potential, characterized in that the p-conductive layer for forming the emitter resistor (RI) from the p-conductive The substrate (1) separating η-conductive layer (2) of high doping is also connected to the emitter of the input transistor (Tl) or forms a unit with the η-conductive layer (2) of high doping assigned to the arrangement for generating a constant voltage drop . Drei typische Einrichtungen zur Signalpegelverschiebung sind in F i g, la bis Ic zusammengestellt (vgl. »Der Fernmelde-Ingenieur«, Heft 7, Juli 1973, Seiten 19 und 20; DE-PS 19 29 144; DE-PS 19 35 356). Die dargestelj-Three typical devices for signal level shifting are compiled in F i g, la to Ic (cf. »Der Fernmelde-Ingenieur ", Issue 7, July 1973, pages 19 and 20; DE-PS 19 29 144; DE-PS 19 35 356). The illustrated ten Ausführungsbeispiele unterscheiden sich nur durch die Mittel zur Erzeugung des wählbaren Teils der Verschiebespannung U0. Die übrigen Schaltungselemente sind gleich. Der Eingang E für das zu verschiebende Signal ist mit der Basis eines iiingangs-th exemplary embodiments differ only in the means for generating the selectable part of the displacement voltage U 0 . The other circuit elements are the same. The input E for the signal to be shifted is based on an input transistors Π in Emitterfolgerschaltung verbunden. Das hinsichtlich seines mittleren Pegels verschobene Signal ist am Ausgang A abgreifbar. Alle Ausführungsbeispiele besitzen eine Konstantstromquelle, die aus dem Transistor T2 und seinem Emitterwiderstand RI transistor Π connected in emitter follower circuit. The signal, which has been shifted in terms of its mean level, can be tapped at output A. All embodiments have a constant current source, which consists of the transistor T2 and its emitter resistor RI is besteht Die Basis des Transistors Γ2 liegt an einem festen Potential VB. Die Anschlußpunkte VCCund VEE dienen zum Anschluß der Betriebsspannung. Es ist bekannt, bei geringeren Anforderungen an die Stromkonstanz, insbesondere bei kleinen Signalhüben und Verschiebespannungen, anstelle der in den Ausführungsbeispielen nach F i g. 1 benutzten Stromquellenschaltung nur einen Widerstand vorzusehen.The base of the transistor Γ2 is connected to a fixed potential VB. The connection points VCC and VEE are used to connect the operating voltage. It is known, in the case of lower demands on the current constancy, in particular in the case of small signal swings and displacement voltages, instead of the in the exemplary embodiments according to FIG. 1 power source circuit used to provide only one resistor. Bei allen Pegelshiftern nach F i g. 1 existiert ein fester Anteil an der Verschiebespannung i/o, der durch die Basis-Emitter-Spannung Übe des Eingangstransistors Ti gegeben ist.Damit ergibt sich für das Ausführungsbeispiel nach F i g. i a eine Verschiebespannung With all level shifters according to FIG. 1, there is a fixed component of the displacement voltage i / o, which is given by the base-emitter voltage Ube of the input transistor Ti . This results in the exemplary embodiment according to FIG. i a a displacement voltage
DE19803006176 1980-02-19 1980-02-19 Device for signal level shifting Expired DE3006176C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803006176 DE3006176C2 (en) 1980-02-19 1980-02-19 Device for signal level shifting

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19803006176 DE3006176C2 (en) 1980-02-19 1980-02-19 Device for signal level shifting

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3006176A1 DE3006176A1 (en) 1981-09-24
DE3006176C2 true DE3006176C2 (en) 1981-12-03

Family

ID=6094996

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19803006176 Expired DE3006176C2 (en) 1980-02-19 1980-02-19 Device for signal level shifting

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3006176C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3227651C1 (en) * 1982-07-23 1983-12-29 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Integrated circuit arrangement in current switching technology with a diode for level shifting

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0716154B2 (en) * 1988-10-06 1995-02-22 日本電気株式会社 TTL-ECL level conversion circuit
DE4011937A1 (en) * 1989-04-17 1990-10-18 Mitsubishi Electric Corp INPUT BUFFER CIRCUIT FOR INTEGRATED SEMICONDUCTOR CIRCUITS
JPH03231455A (en) * 1990-02-07 1991-10-15 Toshiba Corp Semiconductor integrated circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3227651C1 (en) * 1982-07-23 1983-12-29 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Integrated circuit arrangement in current switching technology with a diode for level shifting

Also Published As

Publication number Publication date
DE3006176A1 (en) 1981-09-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2059446C2 (en) Read diode oscillator arrangement
DE2047166B2 (en) Integrated semiconductor device
DE2217456B2 (en) Transistor circuit with anti-saturation circuit
DE2929921A1 (en) SEMICONDUCTOR COMPONENT WITH A THREE-PLATE CAPACITOR
DE2832154A1 (en) SEMICONDUCTOR DEVICE WITH INSULATED GATE
DE1614300B2 (en) Field effect transistor with isolated control electrode
DE1950937C3 (en) Semiconductor component for generating microwaves with controllable frequency
DE1903870B2 (en) METHOD FOR PRODUCING MONOLITHIC SEMICONDUCTOR ARRANGEMENTS AND SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT PRODUCED BY THE METHOD
DE3006176C2 (en) Device for signal level shifting
DE1916927A1 (en) Integrated semiconductor component
DE1574651C3 (en) Monolithically integrated flip-flop memory cell
DE3622141C2 (en) Driver element for inductive loads
DE2946192C2 (en) Frequency divider
DE3021565C2 (en)
DE2750432C2 (en) I 2 L logic circuitry
DE2046053B2 (en) Integrated circuit
DE1919406C3 (en) Field effect transistor and its use in a circuit arrangement for a Miller integrator
DE2026376A1 (en) Circuit with semiconductor component
DE2639799A1 (en) SEMI-CONDUCTOR ASSEMBLY
DE2348984A1 (en) ARRANGEMENT WITH FIELD EFFECT TRANSISTORS
DE2357332A1 (en) INTEGRATED CIRCUIT
DE3641133A1 (en) INTEGRATED SEMICONDUCTOR CIRCUIT DEVICE
DE2532847C2 (en) Integrated circuit with Zener diode characteristic
DE1764990C3 (en) Thyristor
DE3001110A1 (en) TTL integrated circuit with independent switched output - has two separate emitter supply rails and limiter to prevent interference when several output stages switch over

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8339 Ceased/non-payment of the annual fee