JP2947218B2 - Level conversion circuit - Google Patents

Level conversion circuit

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JP2947218B2
JP2947218B2 JP9119767A JP11976797A JP2947218B2 JP 2947218 B2 JP2947218 B2 JP 2947218B2 JP 9119767 A JP9119767 A JP 9119767A JP 11976797 A JP11976797 A JP 11976797A JP 2947218 B2 JP2947218 B2 JP 2947218B2
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真人 西川
広志 古賀
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はレベル変換回路に関
し、特に半導体集積回路の分野において、ECL(Emit
ter Coupled Logic )レベルの信号振幅をCMOS(Co
mplimentary Metal Oxide Semiconductor )レベルの信
号振幅に変換するECL−CMOSレベル変換回路に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a level conversion circuit, and more particularly to an ECL (Emit
ter Coupled Logic) level signal amplitude to CMOS (Co
The present invention relates to an ECL-CMOS level conversion circuit that converts a signal amplitude into a signal amplitude of a level of mplimentary metal oxide semiconductor (Metal Oxide Semiconductor).

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体集積回路装置では、低消費電力お
よび高集積化を長所とするCMOS回路と高速動作を長
所とするECL回路とを組み合わせて構成することによ
って、両者の長所を併せ持った論理回路が利用されてい
る。しかし、ECL回路とCMOS回路とを共有する回
路においては、ECLレベルの信号をCMOSレベルの
信号に変換するレベル変換回路が不可欠となる。また、
最近はページャ等のように乾電池一本で動作する装置が
急速に普及しているので、この種の装置に使用されるレ
ベル変換回路も低電圧化が必要となってきており、従来
から数多く提案されている。
2. Description of the Related Art A semiconductor integrated circuit device is constituted by combining a CMOS circuit having advantages of low power consumption and high integration and an ECL circuit having advantages of high-speed operation, thereby providing a logic circuit having both advantages. Is used. However, in a circuit sharing the ECL circuit and the CMOS circuit, a level conversion circuit for converting an ECL level signal into a CMOS level signal is indispensable. Also,
Recently, devices such as pagers that operate on a single dry battery are rapidly spreading, and it is necessary to reduce the voltage of the level conversion circuit used in this type of device. Have been.

【0003】図11は、従来のレベル変換回路の一例の
構成を示す図である。図12は、図11に示したレベル
変換回路の入力IN,INBにおける波形例を示す図で
ある。図13は、図11に示したレベル変換回路のノー
ドEにおける波形例を示す図である。図14は、図11
に示したレベル変換回路のノードFにおける波形例を示
す図である。図15は、図11に示したレベル変換回路
のノードOUTにおける波形例を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an example of a conventional level conversion circuit. FIG. 12 is a diagram showing a waveform example at the inputs IN and INB of the level conversion circuit shown in FIG. FIG. 13 is a diagram illustrating a waveform example at the node E of the level conversion circuit illustrated in FIG. FIG.
FIG. 6 is a diagram showing a waveform example at a node F of the level conversion circuit shown in FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating a waveform example at the node OUT of the level conversion circuit illustrated in FIG.

【0004】初めに、図11に示したレベル変換回路の
構成を説明する。図11に示したレベル変換回路は、差
動トランジスタ回路71と、論理振幅増幅回路72と、
CMOSインバータ73とを有する構成となっている。
差動トランジスタ回路71は、ECLレベルの入力I
N,INBを受ける差動対をなすトランジスタQ1,Q
2と、負荷抵抗R1,R2と、定電流源IDD1とを備
える構成となっている。論理振幅増幅回路72は、コレ
クタとベースとが差動トランジスタ回路71のノードE
であるトランジスタQ2のコレクタに接続されエミッタ
が接地されているトランジスタQ3と、ベースがトラン
ジスタQ3のベースに接続されエミッタが接地されてい
る電流源をなすトランジスタQ4と、一端が電圧源VD
Dに接続され他端がノードFであるトランジスタQ4の
コレクタに接続されている抵抗R3とを備える構成とな
っている。CMOSインバータ73は、論理振幅増幅回
路72の出力であるノードFを入力としてノードOUT
にCMOSレベルの出力を行う。
First, the structure of the level conversion circuit shown in FIG. 11 will be described. The level conversion circuit shown in FIG. 11 includes a differential transistor circuit 71, a logic amplitude amplification circuit 72,
The configuration includes a CMOS inverter 73.
The differential transistor circuit 71 has an ECL level input I
Transistors Q1, Q forming a differential pair receiving N, INB
2, a load resistance R1, R2, and a constant current source IDD1. The logic amplitude amplification circuit 72 has a collector and a base connected to the node E of the differential transistor circuit 71.
A transistor Q3 connected to the collector of the transistor Q2 and having the emitter grounded, a transistor Q4 having a base connected to the base of the transistor Q3 and having the emitter grounded, and a voltage source VD at one end.
And a resistor R3 connected to the collector of the transistor Q4 whose other end is connected to the node D. The CMOS inverter 73 receives the node F, which is the output of the logic amplitude amplifier circuit 72, as an input, and
Output at the CMOS level.

【0005】次に、図11に示したレベル変換回路の動
作を、電源電圧が1Vであるものとして説明する。差動
トランジスタ回路71のIN,INBに例えば図12の
ような信号が入力されているとする。このとき、直流動
作点の設定の上でバイポーラのトランジスタは1段当た
りのコレクタ−エミッタ間電圧が0.2V程度必要であ
ることから、差動トランジスタ回路71の出力であるノ
ードEのローレベルはトランジスタQ2のコレクタ−エ
ミッタ電圧と電流源IDD1の電圧降下分によって、図
13に示すように0.2V以上の電圧に制限され、トラ
ンジスタQ3がオンして抵抗R2に電流が流れる分だけ
電圧降下が生じ、ハイレベルは0.7V程度になる。
Next, the operation of the level conversion circuit shown in FIG. 11 will be described assuming that the power supply voltage is 1V. It is assumed that a signal as shown in FIG. 12 is input to IN and INB of the differential transistor circuit 71, for example. At this time, since the bipolar transistor requires a collector-emitter voltage of about 0.2 V per stage in setting the DC operating point, the low level of the node E, which is the output of the differential transistor circuit 71, is low. Due to the collector-emitter voltage of the transistor Q2 and the voltage drop of the current source IDD1, the voltage is limited to 0.2 V or more as shown in FIG. 13, and the voltage drop is reduced by the amount that the transistor Q3 is turned on and the current flows through the resistor R2. Then, the high level becomes about 0.7V.

【0006】しかし、論理振幅増幅回路72の出力であ
るノードFの電圧は、図14に示すように、トランジス
タQ3およびQ4がオンしているときには抵抗R3によ
ってトランジスタQ4の直流動作点の設定を妨げない程
度の電圧(0.2V程度)にまで電圧を降下させること
ができ、トランジスタQ3およびQ4がオフしていると
きにはハイレベルは1.0Vまで電圧が上昇する。この
ため、1.0V/0.2V(ハイ/ロー)となる0.8
Vの論理振幅の信号をCMOSインバータ73に入力す
ることができるので、次段のCMOSインバータ73を
十分にオン・オフさせることができ、図15に示すよう
にノードOUTにCMOSレベルのフルスイング出力を
得ることができる。
However, when the transistors Q3 and Q4 are on, the voltage at the node F, which is the output of the logic amplitude amplifier circuit 72, prevents the setting of the DC operating point of the transistor Q4 by the resistor R3, as shown in FIG. The voltage can be reduced to a voltage (about 0.2 V) that is not so high. When the transistors Q3 and Q4 are off, the high level increases to 1.0V. For this reason, 1.0V / 0.2V (high / low) 0.8
Since a signal having a logic amplitude of V can be input to the CMOS inverter 73, the next-stage CMOS inverter 73 can be sufficiently turned on and off, and a CMOS level full swing output is applied to the node OUT as shown in FIG. Can be obtained.

【0007】図16は、従来のレベル変換回路の他の例
の構成を示す図であり、特開平2−86318号公報に
記載されているレベル変換回路の発明の一実施例を示し
ている。
FIG. 16 is a diagram showing the configuration of another example of a conventional level conversion circuit, showing an embodiment of the invention of the level conversion circuit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-86318.

【0008】初めに、図16に示したレベル変換回路の
構成を説明する。図16に示したレベル変換回路は、差
動トランジスタ回路121と、第1のレベルシフト回路
122と、第2のレベルシフト回路123と、第1のC
MOS出力回路124と、第2のCMOS出力回路12
5とを有する構成となっている。差動トランジスタ回路
121は、ECLレベルの入力IN,INBを受ける差
動対をなすトランジスタQ1,Q2と、負荷抵抗R1,
R2と、定電流源IDD1とを備える構成となってい
る。第1のレベルシフト回路122は、ベースが差動ト
ランジスタ回路121のトランジスタQ1のコレクタ
(ノードG)に接続されコレクタが電圧源VDDに接続
されているトランジスタQ3と、一端がトランジスタQ
3のエミッタに接続され他端が電流源IDD2の一端
(ノードI)に接続されている抵抗R3と、一端が抵抗
R3の一端(ノードI)に接続され他端が接地されてい
る電流源IDD2とを備える構成となっている。第2の
レベルシフト回路123は、ベースが差動トランジスタ
回路121のトランジスタQ2のコレクタ(ノードH)
に接続されコレクタが電圧源VDDに接続されているト
ランジスタQ4と、一端がトランジスタQ4のエミッタ
に接続され他端が電流源IDD3の一端(ノードJ)に
接続されている抵抗R4と、一端が抵抗R4の一端(ノ
ードJ)に接続され他端が接地されている電流源IDD
3とを備える構成となっている。第1のCMOS出力回
路124は、ゲートが差動トランジスタ回路121のノ
ードGに接続されソースが電圧源VDDに接続されてい
るPchMOSFETMP1と、ゲートが第1のレベル
シフト回路122のノードIに接続されドレインがPc
hMOSFETMP1のドレインに接続されソースが接
地されているNchMOSFETMN1とを備える構成
となっており、MP1およびMN1のドレインは、ノー
ドOUTとなる。第2のCMOS出力回路125は、ゲ
ートが差動トランジスタ回路121のノードHに接続さ
れソースが電圧源VDDに接続されているPchMOS
FETMP2と、ゲートが第2のレベルシフト回路12
3のノードJに接続されドレインがPchMOSFET
MP2のドレインに接続されソースが接地されているN
chMOSFETMN2とを備える構成となっており、
MP2およびMN2のドレインは、ノードOUTBとな
る。
First, the configuration of the level conversion circuit shown in FIG. 16 will be described. The level conversion circuit shown in FIG. 16 includes a differential transistor circuit 121, a first level shift circuit 122, a second level shift circuit 123, and a first C
MOS output circuit 124 and second CMOS output circuit 12
5 is provided. The differential transistor circuit 121 includes transistors Q1, Q2 forming a differential pair receiving inputs IN, INB at the ECL level, and load resistors R1,
R2 and a constant current source IDD1 are provided. The first level shift circuit 122 includes a transistor Q3 having a base connected to the collector (node G) of the transistor Q1 of the differential transistor circuit 121 and a collector connected to the voltage source VDD, and one end connected to the transistor Q1.
A resistor R3 having the other end connected to one end (node I) of the current source IDD2, and a current source IDD2 having one end connected to one end (node I) of the resistor R3 and the other end grounded. And a configuration including: The base of the second level shift circuit 123 is the collector (node H) of the transistor Q2 of the differential transistor circuit 121.
, A collector connected to the voltage source VDD, a resistor R4 having one end connected to the emitter of the transistor Q4 and the other end connected to one end (node J) of the current source IDD3, and one end connected to the resistor. Current source IDD connected to one end (node J) of R4 and the other end is grounded
3 is provided. The first CMOS output circuit 124 has a gate connected to the node G of the differential transistor circuit 121 and a source connected to the voltage source VDD, and a gate connected to the node I of the first level shift circuit 122. The drain is Pc
An Nch MOSFET MN1 connected to the drain of the hMOSFET MP1 and having a source grounded is provided. The drains of the MP1 and MN1 serve as a node OUT. The second CMOS output circuit 125 has a PchMOS whose gate is connected to the node H of the differential transistor circuit 121 and whose source is connected to the voltage source VDD.
The FET MP2 and the gate are connected to the second level shift circuit 12
3 is connected to the node J and the drain is a Pch MOSFET
N connected to the drain of MP2 and the source is grounded
chMOSFET MN2.
The drains of MP2 and MN2 become node OUTB.

【0009】次に、図16に示したレベル変換回路の動
作を説明する。差動トランジスタ回路121の出力信号
は、PchMOSFETMP1およびMP2のゲートに
直接入力される。NchMOSFETMN1には、第1
のレベルシフト回路122のトランジスタQ3のベース
−エミッタ間電圧および抵抗R3による電圧降下分だけ
レベルシフトして入力される。NchMOSFETMN
2には、第2のレベルシフト回路123のトランジスタ
Q4のベース−エミッタ間電圧および抵抗R4による電
圧降下分だけレベルシフトして入力される。
Next, the operation of the level conversion circuit shown in FIG. 16 will be described. The output signal of the differential transistor circuit 121 is directly input to the gates of the Pch MOSFETs MP1 and MP2. The NchMOSFET MN1 has a first
Of the transistor Q3 in the level shift circuit 122 of FIG. NchMOSFETMN
2 is input with its level shifted by the voltage between the base and the emitter of the transistor Q4 of the second level shift circuit 123 and the voltage drop by the resistor R4.

【0010】したがって、第1のレベルシフト回路12
2のトランジスタQ3のベースに供給される入力信号が
ローレベルのときでも、NchMOSFETMN1のゲ
ートには、そのレベルからトランジスタQ3のベース−
エミッタ間電圧と抵抗R3における電圧降下分だけ低い
電圧が供給されることになり、実質的にオフ状態に近い
状態にすることができる。これによって、ローレベルの
信号によってオン状態にされるPchMOSFETMP
1とのオン抵抗比を大きくすることができるので、安定
したハイレベルの信号を得ることができる。このこと
は、第2のレベルシフト回路123のトランジスタQ4
のベースにローレベルの信号が入力されるときも同様で
ある。また、入力信号がハイレベルのときには、Pch
MOSFETMP1またはMP2のゲートおよびソース
が電源電圧と同電位になるので完全にオフ状態となり、
安定したローレベルの信号を得ることができる。このた
め、ノードOUTおよびノードOUTBに、差動論理の
CMOSレベルのフルスイング信号を得ることができ
る。
Therefore, the first level shift circuit 12
Even when the input signal supplied to the base of the second transistor Q3 is at a low level, the gate of the Nch MOSFET MN1 is connected to the base of the transistor Q3 from that level.
Since a voltage lower by the voltage between the emitter and the voltage drop in the resistor R3 is supplied, a state substantially close to the off state can be achieved. Thereby, the Pch MOSFET MP which is turned on by the low level signal
Since the on-resistance ratio to 1 can be increased, a stable high-level signal can be obtained. This means that the transistor Q4 of the second level shift circuit 123
The same applies when a low-level signal is input to the base of. When the input signal is at a high level, Pch
Since the gate and the source of the MOSFET MP1 or MP2 have the same potential as the power supply voltage, they are completely turned off,
A stable low-level signal can be obtained. Therefore, a CMOS-level full swing signal of differential logic can be obtained at the node OUT and the node OUTB.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】図11に示した従来の
レベル変換回路は、差動トランジスタ回路71のトラン
ジスタQ1,Q2の負荷が等しくないので、直流動作点
設定時のトランジスタQ1,Q2のコレクタ電流が異な
り、各々のトランジスタのベース−エミッタ間電圧に差
が生じて、差動トランジスタ回路71の入力オフセット
電圧が大きくなってしまうので、これを無視できるほど
の大きな入力振幅の信号を、差動トランジスタ回路71
に入力しなければならないという欠点がある。また、出
力が一つしかないので、次段のCMOSの回路が差動の
信号を必要とする場合に、差動の信号を生成する回路を
付加しなければならないという欠点がある。
In the conventional level conversion circuit shown in FIG. 11, since the loads on the transistors Q1 and Q2 of the differential transistor circuit 71 are not equal, the collectors of the transistors Q1 and Q2 when the DC operating point is set are set. Since the currents are different and the base-emitter voltages of the respective transistors are different, the input offset voltage of the differential transistor circuit 71 becomes large. Transistor circuit 71
The disadvantage is that you have to enter the In addition, since there is only one output, there is a drawback that a circuit for generating a differential signal must be added when the next CMOS circuit requires a differential signal.

【0012】一方、図16に示した従来のレベル変換回
路は、ページャ等で使用されるような1V程度の低電圧
条件では、第1または第2のレベルシフト回路122,
123の直流動作点設定の上で、トランジスタQ3また
はQ4のベース−エミッタ間電圧(約0.7V)および
抵抗R3またはR4および定電流源IDD2またはID
D3の電圧降下分を考えると、これらの分の電圧だけで
ほぼ1Vになってしまう。このため、差動トランジスタ
回路121の出力振幅がほとんど得られなくなり、レベ
ル変換回路が動作しないという欠点がある。
On the other hand, in the conventional level conversion circuit shown in FIG. 16, under a low voltage condition of about 1 V used in a pager or the like, the first or second level shift circuit 122,
After setting the DC operating point of 123, the base-emitter voltage (about 0.7 V) of the transistor Q3 or Q4, the resistor R3 or R4, and the constant current source IDD2 or ID
In consideration of the voltage drop of D3, the voltage becomes approximately 1 V only by these voltages. Therefore, the output amplitude of the differential transistor circuit 121 can hardly be obtained, and the level conversion circuit does not operate.

【0013】本発明の目的は、上記の欠点を解消し、1
V程度の低電圧で動作し、入力オフセット電圧を低減
し、差動論理の出力を得ることができるレベル変換回路
を提供することにある。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and to provide
An object of the present invention is to provide a level conversion circuit that operates at a low voltage of about V, reduces an input offset voltage, and can obtain an output of a differential logic.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明のレベル変換回路
は、ECLレベルの論理振幅信号を入力する差動トラン
ジスタ回路(11)と、該差動トランジスタ回路(1
1)の第1の出力信号(A)を受けて該第1の出力信号
(A)の論理振幅を増幅する第1の論理振幅増幅回路
(12)と、該差動トランジスタ回路(11)の第2の
出力信号(B)を受けて該第2の出力信号(B)の論理
振幅を増幅する第2の論理振幅増幅回路(13)と、該
第1の論理振幅増幅回路(12)の第3の出力信号
(C)を入力してCMOSレベルの信号(OUT)を出
力する第1のCMOSインバータ(14)と、該第2の
論理振幅増幅回路(13)の第4の出力信号(D)を入
力してCMOSレベルの信号(OUTB)を出力する第
2のCMOSインバータ(15)とを有し、該第1のC
MOSインバータ(14)の出力信号(OUT)と該第
2のCMOSインバータ(15)の出力信号(OUT
B)とが差動論理となっている。
A level conversion circuit according to the present invention comprises a differential transistor circuit (11) for inputting an ECL level logical amplitude signal, and a differential transistor circuit (1).
1) a first logic amplitude amplifier circuit (12) that receives the first output signal (A) and amplifies the logic amplitude of the first output signal (A); A second logical amplitude amplifier (13) for receiving the second output signal (B) and amplifying the logical amplitude of the second output signal (B); and a second logical amplitude amplifier (12). A first CMOS inverter (14) that receives a third output signal (C) and outputs a CMOS level signal (OUT); and a fourth output signal (2) of the second logic amplitude amplifier (13). D), and a second CMOS inverter (15) for outputting a CMOS level signal (OUTB).
The output signal (OUT) of the MOS inverter (14) and the output signal (OUT) of the second CMOS inverter (15)
B) is a differential logic.

【0015】上記本発明のレベル変換回路は、前記差動
トランジスタ回路(11)が、ECLレベルの入力信号
(IN,INB)を受ける差動対をなす第1のトランジ
スタ(Q1)および第2のトランジスタ(Q2)と、負
荷抵抗となる第1の抵抗(R1)および第2の抵抗(R
2)と、一端が接地されている電流源(IDD1)とを
有し、該第1のトランジスタ(Q1)が、コレクタが該
第1の抵抗(R1)の一端に接続され、ベースが第1の
ECLレベルの入力信号(INB)に接続され、エミッ
タが該電流源(IDD1)の他端に接続され、該第1の
抵抗(R1)が、一端が該第1のトランジスタ(Q1)
のコレクタに接続され、他端が電圧源(VDD)に接続
され、該第1のトランジスタ(Q1)のコレクタ電位
が、前記第1の出力信号(A)であり、該第2のトラン
ジスタ(Q2)が、コレクタが該第2の抵抗(R2)の
一端に接続され、ベースが第2のECLレベルの入力信
号(IN)に接続され、エミッタが該電流源(IDD
1)の他端に接続され、該第2の抵抗(R2)が、一端
が該第2のトランジスタ(Q2)のコレクタに接続さ
れ、他端が該電圧源(VDD)に接続され、該第2のト
ランジスタ(Q2)のコレクタ電位が、前記第2の出力
信号(B)であり、前記第1の論理振幅増幅回路(1
2)が、第3のトランジスタ(Q3)と第4のトランジ
スタ(Q4)と第3の抵抗(R3)とを有し、該第3の
トランジスタ(Q3)が、コレクタとベースとが該第1
のトランジスタ(Q1)のコレクタに接続され、エミッ
タが接地され、該第4のトランジスタ(Q4)が、コレ
クタが該第3の抵抗(R3)の一端に接続され、ベース
が該第3のトランジスタ(Q3)のベースに接続され、
エミッタが接地され、該第3の抵抗(R3)が、一端が
該第4のトランジスタ(Q4)のコレクタに接続され、
他端が該電圧源(VDD)に接続され、該第4のトラン
ジスタ(Q4)のコレクタ電位が、前記第3の出力信号
(C)であり、前記第2の論理振幅増幅回路(13)
が、第5のトランジスタ(Q5)と第6のトランジスタ
(Q6)と第4の抵抗(R4)とを有し、該第5のトラ
ンジスタ(Q5)が、コレクタとベースとが該第2のト
ランジスタ(Q2)のコレクタに接続され、エミッタが
接地され、該第6のトランジスタ(Q6)が、コレクタ
が該第4の抵抗(R4)の一端に接続され、ベースが該
第5のトランジスタ(Q5)のベースに接続され、エミ
ッタが接地され、該第4の抵抗(R4)が、一端が該第
6のトランジスタ(Q6)のコレクタに接続され、他端
が該電圧源(VDD)に接続され、該第6のトランジス
タ(Q6)のコレクタ電位が、前記第4の出力信号
(D)である。
In the level conversion circuit according to the present invention, the differential transistor circuit (11) includes a first transistor (Q1) and a second transistor (Q1) forming a differential pair for receiving an ECL level input signal (IN, INB). A transistor (Q2), a first resistor (R1) and a second resistor (R
2) and a current source (IDD1) having one end grounded. The first transistor (Q1) has a collector connected to one end of the first resistor (R1), and a base connected to the first resistor (R1). , The emitter is connected to the other end of the current source (IDD1), the first resistor (R1) is connected to one end of the first transistor (Q1).
And the other end is connected to a voltage source (VDD). The collector potential of the first transistor (Q1) is the first output signal (A), and the second transistor (Q2 ) Has a collector connected to one end of the second resistor (R2), a base connected to a second ECL level input signal (IN), and an emitter connected to the current source (IDD).
1), the second resistor (R2) is connected at one end to the collector of the second transistor (Q2), and the other end is connected to the voltage source (VDD); The collector potential of the second transistor (Q2) is the second output signal (B), and the first logical amplitude amplifying circuit (1
2) has a third transistor (Q3), a fourth transistor (Q4), and a third resistor (R3), and the third transistor (Q3) has a collector and a base connected to the first transistor (R3).
Of the transistor (Q1), the emitter thereof is grounded, the fourth transistor (Q4) has a collector connected to one end of the third resistor (R3), and has a base connected to the third transistor (R3). Connected to the base of Q3),
An emitter is grounded, the third resistor (R3) is connected at one end to the collector of the fourth transistor (Q4),
The other end is connected to the voltage source (VDD), and the collector potential of the fourth transistor (Q4) is the third output signal (C), and the second logical amplitude amplifier (13)
Has a fifth transistor (Q5), a sixth transistor (Q6), and a fourth resistor (R4), and the fifth transistor (Q5) has a collector and a base connected to the second transistor (R5). (Q2), the emitter is grounded, the sixth transistor (Q6) has a collector connected to one end of the fourth resistor (R4), and the base is the fifth transistor (Q5). The fourth resistor (R4) is connected at one end to the collector of the sixth transistor (Q6), and the other end is connected to the voltage source (VDD), The collector potential of the sixth transistor (Q6) is the fourth output signal (D).

【0016】また、上記本発明のレベル変換回路は、前
記第1の論理振幅増幅回路(62)が第5の抵抗(R
5)を有し、前記第2の論理振幅増幅回路(63)が第
6の抵抗(R6)を有し、前記第3のトランジスタ(Q
3)が、コレクタが該第5の抵抗(R5)の一端に接続
され、ベースが前記第1のトランジスタ(Q1)のコレ
クタに接続され、エミッタが接地され、該第5の抵抗
(R5)の他端が、該第1のトランジスタ(Q1)のコ
レクタに接続され、前記第5のトランジスタ(Q5)
が、コレクタが該第6の抵抗(R6)の一端に接続さ
れ、ベースが前記第2のトランジスタ(Q2)のコレク
タに接続され、エミッタが接地され、該第6の抵抗(R
6)の他端が、該第2のトランジスタ(Q2)のコレク
タに接続されることができる。
In the level conversion circuit according to the present invention, the first logic amplitude amplifier (62) may include a fifth resistor (R).
5), the second logic amplitude amplifier (63) has a sixth resistor (R6), and the third transistor (Q
3) the collector is connected to one end of the fifth resistor (R5), the base is connected to the collector of the first transistor (Q1), the emitter is grounded, and the fifth resistor (R5) The other end is connected to the collector of the first transistor (Q1), and the fifth transistor (Q5)
Has a collector connected to one end of the sixth resistor (R6), a base connected to the collector of the second transistor (Q2), an emitter grounded, and a resistor connected to the sixth resistor (R6).
The other end of 6) can be connected to the collector of the second transistor (Q2).

【0017】さらに、上記本発明のレベル変換回路は、
第7の抵抗(R7)を有し、前記第4のトランジスタ
(Q4)のコレクタに一端が接続されている前記第3の
抵抗(R3)の他端が該第7の抵抗(R7)の一端に接
続され、前記第6のトランジスタ(Q6)のコレクタに
一端が接続されている前記第4の抵抗(R4)の他端が
該第7の抵抗(R7)の一端に接続され、該第7の抵抗
(R7)の他端が前記電庄源(VDD)に接続されるこ
とができる。
Further, the above-mentioned level conversion circuit of the present invention
One end of the third resistor (R3) having a seventh resistor (R7) and one end connected to the collector of the fourth transistor (Q4) is connected to one end of the seventh resistor (R7). And the other end of the fourth resistor (R4), one end of which is connected to the collector of the sixth transistor (Q6), is connected to one end of the seventh resistor (R7). The other end of the resistor (R7) can be connected to the voltage source (VDD).

【0018】上述のような構成をとるので、1V程度の
低電圧で動作し、ECLレベルの入力信号の入力オフセ
ット電圧を低減し、差動論理のCMOSレベルの信号出
力を得ることが可能となる。また、フィードバック効果
が得られ、電源電圧が変動しても電流源であるトランジ
スタQ4またはQ6に流れる電流値の変動を小さく抑え
て、安定した動作を実現することが可能となる。
With the above-described configuration, it is possible to operate at a low voltage of about 1 V, reduce the input offset voltage of an ECL level input signal, and obtain a differential logic CMOS level signal output. . In addition, a feedback effect is obtained, and even when the power supply voltage fluctuates, a fluctuation in the value of the current flowing through the transistor Q4 or Q6, which is a current source, is suppressed to be small, and a stable operation can be realized.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0020】図1は本発明の第1の実施の形態における
レベル変換回路の構成を示す図である。図2は、図1に
示したレベル変換回路の入力IN,INBにおける波形
例を示す図である。図3は、図1に示したレベル変換回
路のノードAおよびBにおける波形例を示す図である。
図4は、図1に示したレベル変換回路のノードCおよび
Dにおける波形例を示す図である。図5は、図1に示し
たレベル変換回路のノードOUT,OUTBにおける波
形例を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a level conversion circuit according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a waveform example at the inputs IN and INB of the level conversion circuit shown in FIG. FIG. 3 is a diagram showing a waveform example at nodes A and B of the level conversion circuit shown in FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a waveform example at nodes C and D of the level conversion circuit shown in FIG. FIG. 5 is a diagram showing an example of waveforms at nodes OUT and OUTB of the level conversion circuit shown in FIG.

【0021】初めに、図1に示したレベル変換回路の構
成を説明する。図1に示したレベル変換回路は、差動ト
ランジスタ回路11と、第1の論理振幅増幅回路12
と、第2の論理振幅増幅回路13と、第1のCMOSイ
ンバータ14と、第2のCMOSインバータ15とを有
する構成となっている。差動トランジスタ回路11は、
ECLレベルの入力IN,INBを受ける差動対をなす
トランジスタQ1,Q2と、負荷抵抗R1,R2と、定
電流源IDD1とを備える構成となっている。第1の論
理振幅増幅回路12は、コレクタとベースとが差動トラ
ンジスタ回路11のトランジスタQ1のコレクタ(ノー
ドA)に接続されエミッタが接地されているトランジス
タQ3と、ベースがトランジスタQ3のベースに接続さ
れエミッタが接地されている電流源をなすトランジスタ
Q4と、一端が電圧源VDDに接続され他端がトランジ
スタQ4のコレクタ(ノードC)に接続されている抵抗
R3とを備える構成となっている。第2の論理振幅増幅
回路13は、コレクタとベースとが差動トランジスタ回
路11のトランジスタQ2のコレクタ(ノードB)に接
続されエミッタが接地されているトランジスタQ5と、
ベースがトランジスタQ5のベースに接続されエミッタ
が接地されている電流源をなすトランジスタQ6と、一
端が電圧源VDDに接続され他端がトランジスタQ6の
コレクタ(ノードD)に接続されている抵抗R4とを備
える構成となっている。第1のCMOSインバータ14
は、第1の論理振幅増幅回路12の出力であるノードC
を入力としてノードOUTにCMOSレベルの出力を行
う。第2のCMOSインバータ15は、第2の論理振幅
増幅回路13の出力であるノードDを入力としてノード
OUTBにCMOSレベルの出力を行う。
First, the configuration of the level conversion circuit shown in FIG. 1 will be described. The level conversion circuit shown in FIG. 1 includes a differential transistor circuit 11 and a first logical amplitude amplifier circuit 12.
, A second logical amplitude amplifier circuit 13, a first CMOS inverter 14, and a second CMOS inverter 15. The differential transistor circuit 11
The configuration includes transistors Q1 and Q2 forming a differential pair receiving inputs IN and INB at the ECL level, load resistors R1 and R2, and a constant current source IDD1. The first logic amplitude amplifying circuit 12 has a collector and a base connected to the collector (node A) of the transistor Q1 of the differential transistor circuit 11 and an emitter grounded, and a base connected to the base of the transistor Q3. The transistor Q4 has an emitter connected to the ground, and a resistor R3 having one end connected to the voltage source VDD and the other end connected to the collector (node C) of the transistor Q4. The second logical amplitude amplifier 13 includes a transistor Q5 whose collector and base are connected to the collector (node B) of the transistor Q2 of the differential transistor circuit 11, and whose emitter is grounded;
A transistor Q6 serving as a current source having a base connected to the base of the transistor Q5 and an emitter grounded; a resistor R4 having one end connected to the voltage source VDD and the other end connected to the collector (node D) of the transistor Q6; Is provided. First CMOS inverter 14
Is the node C which is the output of the first logical amplitude amplifier circuit 12.
Is output to the node OUT at the CMOS level. The second CMOS inverter 15 receives the node D, which is the output of the second logic amplitude amplifier circuit 13, as an input, and outputs a CMOS level to the node OUTB.

【0022】次に、図1に示したレベル変換回路の動作
を、特に1V電源のときに限定して説明する。差動トラ
ンジスタ回路11のIN,INBに例えば図2に示した
信号が入力されているとする。このとき、差動トランジ
スタ回路11の出力であるノードAおよびノードBのロ
ーレベルは、従来例と同様に直流動作点の制約によっ
て、図3に示すように0.2V以上に制限される。ま
た、ハイレベルはトランジスタQ3またはQ5がオンし
て抵抗R1またはR2に電流が流れる分だけ電圧降下が
生じて、0.7V程度になる。
Next, the operation of the level conversion circuit shown in FIG. 1 will be described, particularly when the power supply is a 1 V power supply. It is assumed that the signals shown in FIG. 2 are input to IN and INB of the differential transistor circuit 11, for example. At this time, the low level of the nodes A and B, which are the outputs of the differential transistor circuit 11, is limited to 0.2 V or more as shown in FIG. The high level is about 0.7 V because the transistor Q3 or Q5 is turned on and a current drops through the resistor R1 or R2 to allow a current to flow.

【0023】しかし、第1の論理振幅増幅回路12の出
力であるノードCの電圧および第2の論理振幅増幅回路
13の出力であるノードDの電圧は図4に示すように、
トランジスタQ3およびQ4またはQ5およびQ6がオ
ンしているときには、抵抗R3またはR4によってトラ
ンジスタQ4またはQ6の直流動作点の設定を妨げない
程度の電圧(0.2V程度)にまで電圧を降下させるこ
とができる。また、トランジスタQ3およびQ4または
Q5およびQ6がオフしているときには、1.0Vまで
電圧が上昇する。このため、第1のCMOSインバータ
14および第2のCMOSインバータ15に1.0V/
0.2V(ハイ/ロー)となる0.8Vの論理振幅の信
号を入力することができるので、次段のCMOSインバ
ータを十分にオン・オフさせることができ、図5に示す
ように、ノードOUTおよびノードOUTBに差動論理
のCMOSレベルのフルスイング出力を得ることができ
る。
However, the voltage at the node C, which is the output of the first logical amplitude amplifier 12, and the voltage at the node D, which is the output of the second logical amplitude amplifier 13, are as shown in FIG.
When the transistors Q3 and Q4 or Q5 and Q6 are on, the voltage may be reduced to a voltage (about 0.2 V) that does not prevent the setting of the DC operating point of the transistor Q4 or Q6 by the resistor R3 or R4. it can. When transistors Q3 and Q4 or Q5 and Q6 are off, the voltage rises to 1.0V. Therefore, the first CMOS inverter 14 and the second CMOS inverter 15 have a voltage of 1.0 V /
Since a signal having a logic amplitude of 0.8 V, which is 0.2 V (high / low), can be inputted, the next-stage CMOS inverter can be sufficiently turned on / off, and as shown in FIG. A CMOS output full swing output of differential logic can be obtained at OUT and the node OUTB.

【0024】また、差動トランジスタ回路11のトラン
ジスタQ1,Q2の負荷が等しいので、直流動作点設定
時のトランジスタQ1,Q2のコレクタ電流が等しくな
り、各々のトランジスタのベース−エミッタ間電圧も等
しくなるので、差動トランジスタ回路11の入力オフセ
ット電圧を低減することができる。
Since the loads on the transistors Q1 and Q2 of the differential transistor circuit 11 are equal, the collector currents of the transistors Q1 and Q2 when the DC operating point is set are equal, and the base-emitter voltages of the respective transistors are equal. Therefore, the input offset voltage of the differential transistor circuit 11 can be reduced.

【0025】このように、本発明の回路は、1V程度の
低電圧条件の下でも、ECLレベルの入力信号の入力オ
フセット電圧を低減しつつ、差動論理のCMOSレベル
の信号に変換することができる。
As described above, the circuit of the present invention can convert the input signal of the ECL level into a CMOS level signal of the differential logic while reducing the input offset voltage of the input signal even under a low voltage condition of about 1 V. it can.

【0026】図6は、本発明の第2の実施の形態におけ
るレベル変換回路の構成を示す図であり、上述した図1
に示した第1の実施の形態におけるレベル変換回路に対
応する回路である。図6の構成において、図1の構成と
同じ部分についての説明は省略する。図6において図1
と異なる点は、第1の論理振幅増幅回路62のトランジ
スタQ3のコレクタが差動トランジスタ回路11のトラ
ンジスタQ1のコレクタに直接接続されずに、抵抗R5
を介して接続されている。また、第2の論理振幅増幅回
路63のトランジスタQ5のコレクタが差動トランジス
タ回路11のトランジスタQ2のコレクタに直接接続さ
れずに、抵抗R6を介して接続されている。
FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a level conversion circuit according to the second embodiment of the present invention.
Is a circuit corresponding to the level conversion circuit in the first embodiment shown in FIG. In the configuration of FIG. 6, description of the same parts as in the configuration of FIG. 1 is omitted. In FIG. 6, FIG.
The difference from the first embodiment is that the collector of the transistor Q3 of the first logic amplitude amplifier circuit 62 is not directly connected to the collector of the transistor Q1 of the differential transistor circuit 11, and the resistor R5
Connected through. Further, the collector of the transistor Q5 of the second logical amplitude amplifier 63 is not directly connected to the collector of the transistor Q2 of the differential transistor circuit 11, but is connected via a resistor R6.

【0027】このような回路構成とすることによって、
電源電圧が上昇(または下降)してトランジスタQ3ま
たはQ5のベース電位が上昇(または下降)した場合
に、抵抗R5またはR6に流れる電流が増大(または減
少)し、抵抗R5またはR6による電圧降下量が増大
(または減少)する。このため、トランジスタQ3また
はQ5のコレクタ電位が下降(または上昇)し、コレク
タ−エミッタ間の電圧が減少(または増大)し、コレク
タ電流が減少(または増大)することによって、ベース
電位が下降(または上昇)するというフィードバック効
果が得られる。したがって、電源電圧が変動しても、電
流源であるトランジスタQ4またはQ6に流れる電流値
の変動を小さく抑えることができるので、安定した動作
を実現することができる。
By adopting such a circuit configuration,
When the power supply voltage rises (or falls) and the base potential of transistor Q3 or Q5 rises (or falls), the current flowing through resistor R5 or R6 increases (or decreases), and the amount of voltage drop by resistor R5 or R6 Increases (or decreases). Therefore, the collector potential of the transistor Q3 or Q5 decreases (or increases), the voltage between the collector and the emitter decreases (or increases), and the collector current decreases (or increases), so that the base potential decreases (or increases). As a result, a feedback effect is obtained. Therefore, even if the power supply voltage fluctuates, a fluctuation in the value of the current flowing through the transistor Q4 or Q6, which is a current source, can be suppressed to a small value, so that a stable operation can be realized.

【0028】図7は、本発明の第3の実施の形態におけ
るレベル変換回路の構成を示す図である。図8は、図7
に示したレベル変換回路のノードKおよびLにおける波
形例を示す図である。図9は、図7に示したレベル変換
回路のノードOUT,OUTBにおける波形例を示す図
である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a level conversion circuit according to the third embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 8 is a diagram showing an example of waveforms at nodes K and L of the level conversion circuit shown in FIG. FIG. 9 is a diagram showing a waveform example at nodes OUT and OUTB of the level conversion circuit shown in FIG.

【0029】図7に示した第3の実施の形態におけるレ
ベル変換回路の構成は、図1に示した第1の実施の形態
におけるレベル変換回路の構成に対応する。図7の構成
において、図1の構成と同じ部分についての説明は省略
する。図7において図1と異なる点は、第1の論理振幅
増幅回路82のトランジスタQ4のコレクタに一端が接
続されている抵抗R3の他端が直接電圧源VDDに接続
されずに、抵抗R7を介して接続されている。また、第
2の論理振幅増幅回路83のトランジスタQ6のコレク
タに一端が接続されている抵抗R4の他端が直接電圧源
VDDに接続されずに、抵抗R7を介して接続されてい
る。このような回路構成において、抵抗R7による電圧
降下がトランジスタQ4およびQ6のコレクタ−エミッ
タ間電圧と等しくなるように抵抗R7の値を設定する。
The configuration of the level conversion circuit according to the third embodiment shown in FIG. 7 corresponds to the configuration of the level conversion circuit according to the first embodiment shown in FIG. In the configuration of FIG. 7, the description of the same parts as those of the configuration of FIG. 1 is omitted. 7 differs from FIG. 1 in that the other end of the resistor R3, one end of which is connected to the collector of the transistor Q4 of the first logical amplitude amplifier circuit 82, is not directly connected to the voltage source VDD, but is connected via the resistor R7. Connected. The other end of the resistor R4, one end of which is connected to the collector of the transistor Q6 of the second logical amplitude amplifier 83, is not directly connected to the voltage source VDD, but is connected via a resistor R7. In such a circuit configuration, the value of the resistor R7 is set so that the voltage drop due to the resistor R7 becomes equal to the voltage between the collector and the emitter of the transistors Q4 and Q6.

【0030】図7に示したレベル変換回路の1V電源の
ときの動作を説明する。図8に示すように、第1のCM
OSインバータ14の入力となるノードKの電圧および
第2のCMOSインバータ15の入力となるノードLの
電圧は、ハイレベルが電源電圧から抵抗R7による電圧
降下分だけ低い電圧となり、ローレベルがトランジスタ
Q4またはQ6のコレクタ−エミッタ間電圧となる。こ
れによって、図4に示したノードCおよびノードDの電
圧と比較しても明確なように、ノードKの電圧とノード
Lの電圧とのクロスポイントを電源電圧の1/2(0.
5V)にまで下げることができる。
The operation of the level conversion circuit shown in FIG. 7 when a 1V power supply is used will be described. As shown in FIG. 8, the first CM
The voltage of the node K serving as the input of the OS inverter 14 and the voltage of the node L serving as the input of the second CMOS inverter 15 are such that the high level is lower than the power supply voltage by a voltage drop due to the resistor R7, and the low level is the transistor Q4. Or, it becomes the collector-emitter voltage of Q6. As a result, the cross point between the voltage at the node K and the voltage at the node L is 1 / (0. 0) of the power supply voltage, as apparent from comparison with the voltages at the nodes C and D shown in FIG.
5V).

【0031】図1に示したレベル変換回路では、Nch
MOSFETよりも能力が劣るPchMOSFETの面
積を大幅に大きくして、第1および第2のCMOSイン
バータ14,15を構成するNchMOSFETとPc
hMOSFETとの能力のバランスを調整しなければな
らない。なぜなら、レベル変換回路の出力であるノード
OUT,OUTBに、図5に示すような、振幅の中心が
電源電圧の1/2であるCMOSレベルのフルスイング
出力を得ることができないだけでなく、立ち上がり時間
と立ち下がり時間が大きく異なってしまうからである。
In the level conversion circuit shown in FIG.
The area of the Pch MOSFET, which is inferior to that of the MOSFET, is greatly increased, and the Nch MOSFET and Pc constituting the first and second CMOS inverters 14 and 15 are increased.
The balance of the capability with the hMOSFET must be adjusted. This is because not only a CMOS level full-swing output whose center of amplitude is 電源 of the power supply voltage as shown in FIG. This is because the time and the fall time are greatly different.

【0032】しかし、図7に示した第3の実施の形態の
ような回路構成ならば、第1および第2のCMOSイン
バータ14,15を構成するPchMOSFETの面積
をNchMOSFETと比較してそれほど大きくするこ
となく、図9に示すように、振幅の中心が電源電圧の1
/2で、立ち上がり時間と立ち下がり時間とが等しいC
MOSレベルのフルスイング出力を得ることができる。
However, according to the circuit configuration of the third embodiment shown in FIG. 7, the area of the PchMOSFETs constituting the first and second CMOS inverters 14 and 15 is made much larger than that of the NchMOSFET. Without any difference, as shown in FIG.
/ 2, the rise time and fall time are equal C
MOS level full swing output can be obtained.

【0033】図10は、本発明の第4の実施の形態にお
けるレベル変換回路の構成を示す図である。図10に示
した第4の実施の形態におけるレベル変換回路の構成
は、図7に示した第3の実施の形態におけるレベル変換
回路の構成に対応する。図10の構成において、図7の
構成と同じ部分についての説明は省略する。図10にお
いて図7と異なる点は、第1の論理振幅増幅回路92の
トランジスタQ3のコレクタが差動トランジスタ回路1
1のトランジスタQ1のコレクタに直接接続されずに、
抵抗R5を介して接続されている。また、第2の論理振
幅増幅回路93のトランジスタQ5のコレクタが差動ト
ランジスタ回路11のトランジスタQ2のコレクタに直
接接続されずに、抵抗R6を介して接続されている。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a level conversion circuit according to a fourth embodiment of the present invention. The configuration of the level conversion circuit according to the fourth embodiment shown in FIG. 10 corresponds to the configuration of the level conversion circuit according to the third embodiment shown in FIG. In the configuration of FIG. 10, the description of the same parts as those of the configuration of FIG. 7 is omitted. 10 is different from FIG. 7 in that the collector of the transistor Q3 of the first logical amplitude amplifier circuit 92 is different from the differential transistor circuit 1 in FIG.
1 without being directly connected to the collector of the transistor Q1,
It is connected via a resistor R5. Further, the collector of the transistor Q5 of the second logic amplitude amplifier circuit 93 is not directly connected to the collector of the transistor Q2 of the differential transistor circuit 11, but is connected via a resistor R6.

【0034】図10に示したレベル変換回路の動作は、
図6に示したレベル変換回路および図7に示したレベル
変換回路から容易に説明できるので、省略する。
The operation of the level conversion circuit shown in FIG.
Since the level conversion circuit shown in FIG. 6 and the level conversion circuit shown in FIG. 7 can be easily explained, the description is omitted.

【0035】[0035]

【発明の効果】以上に説明したように本発明のレベル変
換回路は、ECLレベルの2つの入力を受ける差動トラ
ンジスタ回路の2つの出力(ノードAおよびノードB)
を各々第1または第2の論理振幅増幅回路を介して各々
第1または第2のCMOSインバータに入力することに
よって、1V程度の低電圧で動作し、ECLレベルの入
力信号の入力オフセット電圧を低減し、差動論理のCM
OSレベルの信号出力を得ることができるという効果を
有する。
As described above, the level conversion circuit of the present invention has two outputs (nodes A and B) of a differential transistor circuit receiving two inputs at the ECL level.
Are input to the first or second CMOS inverters via the first or second logical amplitude amplifier circuits, respectively, to operate at a low voltage of about 1 V, thereby reducing the input offset voltage of the ECL level input signal. And differential logic CM
This has the effect that an OS level signal output can be obtained.

【0036】また、差動トランジスタ回路の出力である
ノードAまたはノードBが直接トランジスタQ3または
Q5に接続されずに抵抗R5またはR6を介して接続さ
れることによって、フィードバック効果が得られ、電源
電圧が変動しても電流源であるトランジスタQ4または
Q6に流れる電流値の変動を小さく抑えて、安定した動
作を実現することができるという効果を有する。
The node A or node B, which is the output of the differential transistor circuit, is not directly connected to the transistor Q3 or Q5 but is connected via the resistor R5 or R6, so that a feedback effect is obtained and the power supply voltage is obtained. Has the effect that the variation in the value of the current flowing through the transistor Q4 or Q6, which is the current source, is suppressed to a small value, and a stable operation can be realized.

【0037】さらに、第1の論理振幅増幅回路のトラン
ジスタQ4のコレクタに一端が接続されている抵抗R3
の他端と、第2の論理振幅増幅回路のトランジスタQ6
のコレクタに一端が接続されている抵抗R4の他端と
を、直接電圧源に接続するのではなく、抵抗R7を介し
て接続することによって、第1および第2のCMOSイ
ンバータの入力電圧、すなわちノードKにおける電圧と
ノードLにおける電圧とのクロスポイントを電源電圧の
1/2まで下げることができ、これによって、CMOS
インバータを構成するMOSFETのうちの能力の低い
方(Pch)と高い方(Nch)との面積比を大きくす
る必要がなくなり、素子面積を低減することができると
いう効果を有する。
Further, a resistor R3 having one end connected to the collector of the transistor Q4 of the first logical amplitude amplifier circuit.
And the transistor Q6 of the second logical amplitude amplifier circuit
Of the first and second CMOS inverters, that is, by connecting the other end of the resistor R4, one end of which is connected to the collector of the first and second CMOS inverters, via the resistor R7 instead of directly connecting to the voltage source. The cross point between the voltage at the node K and the voltage at the node L can be reduced to 電源 of the power supply voltage.
There is no need to increase the area ratio between the lower (Pch) and the higher (Nch) MOSFETs of the MOSFETs constituting the inverter, and the element area can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態におけるレベル変換
回路の構成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a level conversion circuit according to a first embodiment of the present invention;

【図2】図1に示したレベル変換回路の入力IN,IN
Bにおける波形例を示す図
FIG. 2 shows inputs IN, IN of the level conversion circuit shown in FIG.
The figure which shows the example of a waveform in B

【図3】図1に示したレベル変換回路のノードAおよび
Bにおける波形例を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a waveform example at nodes A and B of the level conversion circuit shown in FIG. 1;

【図4】図1に示したレベル変換回路のノードCおよび
Dにおける波形例を示す図
FIG. 4 is a diagram showing an example of waveforms at nodes C and D of the level conversion circuit shown in FIG. 1;

【図5】図1に示したレベル変換回路のノードOUT,
OUTBにおける波形例を示す図
FIG. 5 illustrates nodes OUT and OUT of the level conversion circuit illustrated in FIG.
The figure which shows the example of a waveform in OUTB

【図6】本発明の第2の実施の形態におけるレベル変換
回路の構成を示す図
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a level conversion circuit according to a second embodiment of the present invention;

【図7】本発明の第3の実施の形態におけるレベル変換
回路の構成を示す図
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a level conversion circuit according to a third embodiment of the present invention;

【図8】図7に示したレベル変換回路のノードKおよび
Lにおける波形例を示す図
FIG. 8 is a diagram showing a waveform example at nodes K and L of the level conversion circuit shown in FIG. 7;

【図9】図7に示したレベル変換回路のノードOUT,
OUTBにおける波形例を示す図
FIG. 9 shows nodes OUT, OUT of the level conversion circuit shown in FIG.
The figure which shows the example of a waveform in OUTB

【図10】本発明の第4の実施の形態におけるレベル変
換回路の構成を示す図
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a level conversion circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図11】従来のレベル変換回路の一例の構成を示す図FIG. 11 is a diagram showing a configuration of an example of a conventional level conversion circuit;

【図12】図11に示したレベル変換回路の入力IN,
INBにおける波形例を示す図
FIG. 12 shows the inputs IN, IN of the level conversion circuit shown in FIG. 11;
The figure which shows the example of a waveform in INB

【図13】図11に示したレベル変換回路のノードEに
おける波形例を示す図
13 is a diagram showing an example of a waveform at a node E of the level conversion circuit shown in FIG. 11;

【図14】図11に示したレベル変換回路のノードFに
おける波形例を示す図
14 is a diagram showing an example of a waveform at a node F of the level conversion circuit shown in FIG. 11;

【図15】図11に示したレベル変換回路のノードOU
Tにおける波形例を示す図
FIG. 15 shows a node OU of the level conversion circuit shown in FIG. 11;
The figure which shows the example of a waveform in T

【図16】従来のレベル変換回路の他の例の構成を示す
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of another example of a conventional level conversion circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,71,121 差動トランジスタ回路 12,62,82,92 第1の論理振幅増幅回路 13,63,83,93 第2の論理振幅増幅回路 14 第1のCMOSインバータ 15 第2のCMOSインバータ 72 論理振幅増幅回路 73 CMOSインバータ 122 第1のレベルシフト回路 123 第2のレベルシフト回路 124 第1のCMOS出力回路 125 第2のCMOS出力回路 IN,INB 入力端子 OUT,OUTB 出力端子 IDD1,IDD2,IDD3 電流源 VDD 電圧源 R1〜R7 抵抗 Q1〜Q6 バイポーラトランジスタ MP1,MP2 PchMOSFET MN1,MN2 NchMOSFET 11, 71, 121 Differential transistor circuit 12, 62, 82, 92 First logical amplitude amplifier circuit 13, 63, 83, 93 Second logical amplitude amplifier circuit 14 First CMOS inverter 15 Second CMOS inverter 72 Logical amplitude amplifier 73 CMOS inverter 122 First level shift circuit 123 Second level shift circuit 124 First CMOS output circuit 125 Second CMOS output circuit IN, INB Input terminal OUT, OUTB Output terminal IDD1, IDD2, IDD3 Current source VDD Voltage source R1 to R7 Resistance Q1 to Q6 Bipolar transistor MP1, MP2 PchMOSFET MN1, MN2 NchMOSFET

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ECLレベルの論理振幅信号を入力する
差動トランジスタ回路と、 該差動トランジスタ回路の第1の出力信号を受けて該第
1の出力信号の論理振幅を増幅する第1の論理振幅増幅
回路と、 該差動トランジスタ回路の第2の出力信号を受けて該第
2の出力信号の論理振幅を増幅する第2の論理振幅増幅
回路と、 該第1の論理振幅増幅回路の第3の出力信号を入力して
CMOSレベルの信号を出力する第1のCMOSインバ
ータと、 該第2の論理振幅増幅回路の第4の出力信号を入力して
CMOSレベルの信号を出力する第2のCMOSインバ
ータとを有し、 該第1のCMOSインバータの出力信号と該第2のCM
OSインバータの出力信号とが差動論理となっている、
レベル変換回路。
1. A differential transistor circuit for inputting an ECL level logical amplitude signal, and a first logic for receiving a first output signal of the differential transistor circuit and amplifying a logical amplitude of the first output signal An amplitude amplifying circuit, a second logical amplitude amplifying circuit for receiving a second output signal of the differential transistor circuit and amplifying a logical amplitude of the second output signal, and a second logical amplitude amplifying circuit of the first logical amplitude amplifying circuit. A first CMOS inverter which inputs the output signal of No. 3 and outputs a CMOS level signal, and a second which inputs the fourth output signal of the second logical amplitude amplifier circuit and outputs a CMOS level signal A CMOS inverter, and an output signal of the first CMOS inverter and the second CM
The output signal of the OS inverter has a differential logic,
Level conversion circuit.
【請求項2】 前記差動トランジスタ回路が、ECLレ
ベルの入力信号を受ける差動対をなす第1のトランジス
タおよび第2のトランジスタと、負荷抵抗となる第1の
抵抗および第2の抵抗と、一端が接地されている電流源
とを有し、 該第1のトランジスタが、コレクタが該第1の抵抗の一
端に接続され、ベースが第1のECLレベルの入力信号
に接続され、エミッタが該電流源の他端に接続され、 該第1の抵抗が、一端が該第1のトランジスタのコレク
タに接続され、他端が電圧源に接続され、 該第1のトランジスタのコレクタ電位が、前記第1の出
力信号であり、 該第2のトランジスタが、コレクタが該第2の抵抗の一
端に接続され、ベースが第2のECLレベルの入力信号
に接続され、エミッタが該電流源の他端に接続され、 該第2の抵抗が、一端が該第2のトランジスタのコレク
タに接続され、他端が該電圧源に接続され、 該第2のトランジスタのコレクタ電位が、前記第2の出
力信号であり、 前記第1の論理振幅増幅回路が、第3のトランジスタと
第4のトランジスタと第3の抵抗とを有し、 該第3のトランジスタが、コレクタとベースとが該第1
のトランジスタのコレクタに接続され、エミッタが接地
され、 該第4のトランジスタが、コレクタが該第3の抵抗の一
端に接続され、ベースが該第3のトランジスタのベース
に接続され、エミッタが接地され、 該第3の抵抗が、一端が該第4のトランジスタのコレク
タに接続され、他端が該電圧源に接続され、 該第4のトランジスタのコレクタ電位が、前記第3の出
力信号であり、 前記第2の論理振幅増幅回路が、第5のトランジスタと
第6のトランジスタと第4の抵抗とを有し、 該第5のトランジスタが、コレクタとベースとが該第2
のトランジスタのコレクタに接続され、エミッタが接地
され、 該第6のトランジスタが、コレクタが該第4の抵抗の一
端に接続され、ベースが該第5のトランジスタのベース
に接続され、エミッタが接地され、 該第4の抵抗が、一端が該第6のトランジスタのコレク
タに接続され、他端が該電圧源に接続され、 該第6のトランジスタのコレクタ電位が、前記第4の出
力信号である、請求項1に記載のレベル変換回路。
2. A differential transistor circuit comprising: a first transistor and a second transistor forming a differential pair receiving an ECL level input signal; a first resistor and a second resistor serving as load resistors; A current source having one end grounded, the first transistor having a collector connected to one end of the first resistor, a base connected to a first ECL level input signal, and an emitter connected to the first ECL level input signal. The first resistor is connected to the other end of the current source, one end is connected to the collector of the first transistor, the other end is connected to the voltage source, and the collector potential of the first transistor is the The second transistor has a collector connected to one end of the second resistor, a base connected to an input signal at a second ECL level, and an emitter connected to the other end of the current source. Connected, the second A resistor having one end connected to the collector of the second transistor and the other end connected to the voltage source; the collector potential of the second transistor being the second output signal; An amplitude amplifying circuit having a third transistor, a fourth transistor, and a third resistor, wherein the third transistor has a collector and a base connected to the first transistor;
The fourth transistor has a collector connected to one end of the third resistor, a base connected to the base of the third transistor, and an emitter grounded. The third resistor has one end connected to the collector of the fourth transistor, the other end connected to the voltage source, and the collector potential of the fourth transistor is the third output signal; The second logic amplitude amplifier circuit has a fifth transistor, a sixth transistor, and a fourth resistor, and the fifth transistor has a collector and a base connected to the second transistor.
The sixth transistor has a collector connected to one end of the fourth resistor, a base connected to the base of the fifth transistor, and an emitter grounded. The fourth resistor has one end connected to the collector of the sixth transistor, the other end connected to the voltage source, and the collector potential of the sixth transistor is the fourth output signal. The level conversion circuit according to claim 1.
【請求項3】 前記第1の論理振幅増幅回路が第5の抵
抗を有し、前記第2の論理振幅増幅回路が第6の抵抗を
有し、 前記第3のトランジスタが、コレクタが該第5の抵抗の
一端に接続され、ベースが前記第1のトランジスタのコ
レクタに接続され、エミッタが接地され、 該第5の抵抗の他端が、該第1のトランジスタのコレク
タに接続され、 前記第5のトランジスタが、コレクタが該第6の抵抗の
一端に接続され、ベースが前記第2のトランジスタのコ
レクタに接続され、エミッタが接地され、 該第6の抵抗の他端が、該第2のトランジスタのコレク
タに接続されている、請求項2に記載のレベル変換回
路。
3. The first logic amplitude amplifier circuit has a fifth resistor, the second logic amplitude amplifier circuit has a sixth resistor, and the third transistor has a collector connected to the third resistor. 5, the base is connected to the collector of the first transistor, the emitter is grounded, and the other end of the fifth resistor is connected to the collector of the first transistor; The fifth transistor has a collector connected to one end of the sixth resistor, a base connected to the collector of the second transistor, an emitter grounded, and another end connected to the second resistor. 3. The level conversion circuit according to claim 2, wherein the level conversion circuit is connected to a collector of the transistor.
【請求項4】 第7の抵抗を有し、前記第4のトランジ
スタのコレクタに一端が接続されている前記第3の抵抗
の他端が該第7の抵抗の一端に接続され、 前記第6のトランジスタのコレクタに一端が接続されて
いる前記第4の抵抗の他端が該第7の抵抗の一端に接続
され、 該第7の抵抗の他端が前記電庄源に接続されている、請
求項2または3に記載のレベル変換回路。
4. The third resistor having a seventh resistor, one end of which is connected to the collector of the fourth transistor, the other end of which is connected to one end of the seventh resistor, The other end of the fourth resistor having one end connected to the collector of the transistor is connected to one end of the seventh resistor, and the other end of the seventh resistor is connected to the voltage source. The level conversion circuit according to claim 2.
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