JP2998368B2 - Ttl論理回路 - Google Patents

Ttl論理回路

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JP2998368B2 JP32082491A JP32082491A JP2998368B2 JP 2998368 B2 JP2998368 B2 JP 2998368B2 JP 32082491 A JP32082491 A JP 32082491A JP 32082491 A JP32082491 A JP 32082491A JP 2998368 B2 JP2998368 B2 JP 2998368B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、TTL論理回路に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】TTL論理回路の1つであるインバータ
回路の従来例を図3に示す。このインバータ回路では、
入力信号INがハイレベルになると、トランジスタQ2
はオンするので、出力プルアップ用トランジスタQ4は
オフ、出力プルダウン用トランジスタQ5はオンとなっ
て出力信号OUTはローレベルとなる。一方、入力信号
INがローレベルになると、トランジスタQ2はオフす
るので、出力プルアップ用トランジスタQ4はオン、出
力プルダウン用トランジスタQ5はオフとなって出力信
号OUTはハイレベルとなる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のTTL論理回路では、出力信号OUTがローレベル
のとき、その出力信号にあるレベルの負電圧のノイズが
加わると、入力信号INがローレベルに変化してもノイ
ズが加わっている間は出力信号OUTはハイレベルに変
化せず、ノイズが無くなってからハイレベルに変化す
る。そのため、論理回路の伝達遅延時間の増加を招いて
いる。
【0004】この現象について図3を参照して具体的に
説明する。ここで、トランジスタQ1,Q2,Q4がオ
ンのときのベース−エミッタ間電圧(すなわち、PN接
合の電位差)を0.8Vとし、トランジスタQ1,Q5
がオンのときのベース−コレクタ間電圧(すなわち、シ
ョットキーダイオードの電位差)を0.5Vとする。こ
のとき、出力信号OUTに負電圧のノイズが加わり、−
1.0V以下になったとすると、トランジスタQ5のベ
ース電圧は−0.5V以下となり、一方、トランジスタ
Q1のエミッタ電圧は0Vであるから、トランジスタQ
1のベース電圧は0V+0.8V、コレクタ電圧は0V
+0.8V−0.5V=0.3Vとなる。従って、トラ
ンジスタQ2はオンし、トランジスタQ4はオフとなっ
て、出力信号OUTはハイレベルになれない。
【0005】本発明の目的は、このような問題を解決
し、出力に負電圧のノイズが加わっても伝達遅延時間が
増加することのないTTL論理回路を提供することにあ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、出力プル
ダウン用の第1のトランジスタを備えたTTL論理回路
において、第2のトランジスタと、方向を一致させて直
列接続されたPN接合ダイオードとショットキーダイオ
ードとからなるダイオード回路と、第1および第2の抵
抗とを備え、前記第2のトランジスタのエミッタは前記
第1のトランジスタのベースに、コレクタは前記第1の
抵抗を通じて所定の電源に、ベースは前記第2の抵抗を
通じて所定の電源にそれぞれ接続され、前記ダイオード
回路のアノード側の一端は前記第2のトランジスタのベ
ースに接続され、前記ダイオード回路の他端はグランド
に接続されていることを特徴とする。
【0007】第2の発明は、出力プルダウン用の第1の
トランジスタを備えたTTL論理回路において、第2の
トランジスタと、方向を一致させて直列接続された第1
および第2のPN接合ダイオードからなるダイオード回
路と、第1および第2の抵抗を備え、前記第2のトラン
ジスタのエミッタは前記第1のトランジスタのベース
に、コレクタは前記第1の抵抗を通じて所定の電源に、
ベースは前記第2の抵抗を通じて所定の電源にそれぞれ
接続され、前記ダイオード回路のアノード側の一端は前
記第2のトランジスタのベースに接続され、前記ダイオ
ード回路の他端はグランドに接続されていることを特徴
とする。
【0008】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
説明する。図1に第1の発明によるTTL論理回路の一
例としてインバータ回路を示す。この回路は本来のイン
バータ回路にクランプ回路1を追加して構成されてい
る。
【0009】本来のインバータ回路の部分は、トランジ
スタQ1〜Q6と、抵抗R1〜R6とにより構成されて
いる。尚、トランジスタQ1,Q2,Q3,Q5,Q6
はベース・コレクタ間にショットキー・ダイオードを連
結させたものである。そして、入力部のトランジスタQ
1のベースは抵抗R1を通じて電源VCCに接続され、
コレクタはトランジスタQ2のベースに接続されてい
る。トランジスタQ1のエミッタには入力信号INが入
力される。トランジスタQ2のコレクタは抵抗R2を通
じて電源VCCに接続され、エミッタは抵抗R5を通じ
てトランジスタQ6のベースに接続されている。トラン
ジスタQ6のコレクタは抵抗R6を通じてトランジスタ
Q2のエミッタと、プルダウン用のトランジスタQ5の
ベースとに接続され、エミッタはグランドに接続されて
いる。トランジスタQ5のエミッタはグランドに、コレ
クタはプルアップ用のトランジスタQ4のエミッタにそ
れぞれ接続され、トランジスタQ4のエミッタ、従って
トランジスタQ5のコレクタより出力信号OUTが出力
される。一方、トランジスタQ3のベースはトランジス
タQ2のコレクタに、トランジスタQ3のコレクタはト
ランジスタQ4のコレクタに、エミッタはトランジスタ
Q4のベースにそれぞれ接続され、トランジスタQ4の
ベースは抵抗R4を通じてグランドに、コレクタは抵抗
R3を通じて電源VCCにそれぞれ接続されている。
【0010】クランプ回路1はトランジスタQ11と、
PN接合ダイオードD11と、ショットキーダイオード
SD11と、抵抗R11,R12とにより構成されてい
る。そして、トランジスタQ11のエミッタはトランジ
スタQ5のベースに接続され、コレクタは抵抗R12を
通じて電源VCCに、ベースは抵抗R11を通じて電源
VCCにそれぞれ接続されている。ダイオードD11の
アノードはトランジスタQ11のベースに接続され、カ
ソードはショットキーダイオードSD11のアノードに
接続されている。そして、ショットキーダイオードSD
11のカソードはグランドに接続されている。
【0011】次に、ローレベルの出力信号OUTに負電
圧のノイズが加わった場合の動作を説明する。ここで、
トランジスタQ11がオンのときのベース−エミッタ間
電圧およびPN接合ダイオードD11のカソード−アノ
ード間電圧は0.7Vに、ショットキーダイオードSD
11のカソード−アノード間電圧は0.5Vになるよう
に、抵抗R11,R12によりダイオードD11,SD
11およびトランジスタQ11の電流密度が調整されて
いるものとする。
【0012】エミッタ電流が流れる状態ではトランジス
タQ11のエミッタ電圧は、そのベース電圧によって決
まる。トランジスタQ11のベース電圧はダイオードD
11,SD11によって決まり、その値は0.5V+
0.7V=1.2Vである。そして、トランジスタQ1
1のベース−エミッタ間で0.7Vの電圧降下が生じる
ので、トランジスタQ11のエミッタ電圧は0.5Vと
なる。
【0013】出力信号OUTが0Vのとき、トランジス
タQ5のベース電圧は0.5Vとなり、トランジスタQ
11の上記エミッタ電圧に一致する。従って、ローレベ
ルの出力信号OUTに負電圧のノイズが加わり、0V以
下になろうとすると、トランジスタQ11のエミッタ電
流がトランジスタQ5のベースおよびコレクタを通じて
流れ、トランジスタQ11のエミッタ、従ってトランジ
スタQ5のベース電圧は0.5Vにクランプされる。そ
の結果、トランジスタQ2がノイズの影響でオンするこ
とがなくなり、入力信号INがハイレベルからローレベ
ルに変化すると、出力信号OUTは直ちにローレベルか
らハイレベルに変化する。なお、出力信号OUTは、負
電圧のノイズによって0V以下になろうとしても、トラ
ンジスタQ5のベースは0.5Vにクランプされるの
で、0V以下にはならない。
【0014】次に第2の発明の実施例について説明す
る。図2にその回路図を示す。この回路はクランプ回路
の構成の点でのみ図1の回路と異なっている。すなわ
ち、クランプ回路2は、トランジスタQ21と、PN接
合のダイオードD21,D22と、抵抗R21,R22
とにより構成されている。そして、トランジスタQ21
のエミッタはトランジスタQ5のベースに接続され、コ
レクタは抵抗R22を通じて電源VCCに、ベースは抵
抗R21を通じて電源VCCにそれぞれ接続されてい
る。ダイオードD21のアノードはトランジスタQ21
のベースに接続され、カソードはダイオードD22のア
ノードに接続されている。そして、ダイオードD22の
カソードはグランドに接続されている。
【0015】次に、ローレベルの出力信号OUTに負電
圧のノイズが加わった場合の動作を説明する。ここで、
トランジスタQ21がオンのときのベース−エミッタ間
電圧およびPN接合ダイオードD21,D22のカソー
ド−アノード間電圧は0.7Vになるように、抵抗R2
1,R22によりダイオードD21,D22およびトラ
ンジスタQ21の電流密度が調整されているものとす
る。
【0016】このクランプ回路2の場合には、トランジ
スタQ21のベース電圧はダイオードD21,D22に
よって決まり、その値は0.7V+0.7V=1.4V
である。従って、エミッタ電流が流れる状態ではトラン
ジスタQ21のエミッタ電圧は0.7Vとなる。
【0017】出力信号OUTが0.2Vのとき、トラン
ジスタQ5のベース電圧は0.7Vとなり、トランジス
タQ11の上記エミッタ電圧に一致する。従って、ロー
レベルの出力信号OUTに負電圧のノイズが加わり、
0.2V以下になろうとすると、トランジスタQ11の
エミッタ電流がトランジスタQ5のベースおよびコレク
タを通じて流れ、トランジスタQ21のエミッタ、従っ
てトランジスタQ5のベース電圧は0.7Vにクランプ
される。その結果、トランジスタQ2がノイズの影響で
オンすることがなくなり、入力信号INがハイレベルか
らローレベルに変化すると、出力信号OUTは直ちにロ
ーレベルからハイレベルに変化する。なお、出力信号O
UTは、負電圧のノイズによって0.2V以下になろう
としても、トランジスタQ5のベースは0.7Vにクラ
ンプされるので、0.2V以下にはならない。
【0018】尚、上記実施例においてトランジスタQ
1,Q2,Q3,Q5,Q6にはベース・コレクタ間に
ショットキー・ダイオードを連結させたものを示した
が、通常のトランジスタを用いたものでもよいし、トラ
ンジスタQ11もバイポーラトランジスタに限定するも
のではなく、電界効果トランジスタ等であってもよい。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように第1の発明のTTL
論理回路では、第2のトランジスタのエミッタは第1の
トランジスタのベースに接続され、第2のトランジスタ
のベースには、PN接合ダイオードとショットキーダイ
オードの直列回路によって決まる電圧が印加されてい
る。従って、出力端子である第1のトランジスタのコレ
クタに負電圧のノイズが加わった場合、第1のトランジ
スタのベースは一定電圧にクランプされる。その結果、
内部回路の正常な動作が保証され、出力信号がローレベ
ルからハイレベルに変化する場合の伝達遅延時間が、ノ
イズの影響により増加することが防止される。
【0020】また、第2の発明のTTL論理回路では、
第2のトランジスタのエミッタが第1のトランジスタの
ベースに接続され、第2のトランジスタのベースには、
2つのPN接合ダイオードの直列回路によって決まる電
圧が印加されている。従って、出力端子である第1のト
ランジスタのコレクタに負電圧のノイズが加わった場
合、第1のトランジスタのベースは一定電圧にクランプ
される。その結果、内部回路の正常な動作が保証され、
出力信号がローレベルからハイレベルに変化する場合の
伝達遅延時間が、ノイズの影響により増加することが防
止される。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の発明によるTTL論理回路の一例を示す
ブロック図である。
【図2】第2の発明によるTTL論理回路の一例を示す
ブロック図である。
【図3】従来のTTL論理回路の一例を示すブロック図
である。
【符号の説明】
1,2 クランプ回路 R1〜R6,R11,R12,R21,R22 抵抗 Q1〜Q6,Q11,Q21 トランジスタ

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】出力プルダウン用の第1のトランジスタを
    備えたTTL論理回路において、 第2のトランジスタと、 方向を一致させて直列接続されたPN接合ダイオードと
    ショットキーダイオードとからなるダイオード回路と、 第1および第2の抵抗とを備え、 前記第2のトランジスタのエミッタは前記第1のトラン
    ジスタのベースに、コレクタは前記第1の抵抗を通じて
    所定の電源に、ベースは前記第2の抵抗を通じて所定の
    電源にそれぞれ接続され、前記ダイオード回路のアノー
    ド側の一端は前記第2のトランジスタのベースに接続さ
    れ、前記ダイオード回路の他端はグランドに接続されて
    いることを特徴とするTTL論理回路。
  2. 【請求項2】出力プルダウン用の第1のトランジスタを
    備えたTTL論理回路において、 第2のトランジスタと、 方向を一致させて直列接続された第1および第2のPN
    接合ダイオードからなるダイオード回路と、 第1および第2の抵抗を備え、 前記第2のトランジスタのエミッタは前記第1のトラン
    ジスタのベースに、コレクタは前記第1の抵抗を通じて
    所定の電源に、ベースは前記第2の抵抗を通じて所定の
    電源にそれぞれ接続され、前記ダイオード回路のアノー
    ド側の一端は前記第2のトランジスタのベースに接続さ
    れ、前記ダイオード回路の他端はグランドに接続されて
    いることを特徴とするTTL論理回路。
  3. 【請求項3】前記TTL論理回路は入力された信号の論
    理レベルを反転させて出力する論理回路であることを特
    徴とする請求項1または2記載のTTL論理回路。
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