JPH01146188A - Semiconductor circuit - Google Patents

Semiconductor circuit

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JPH01146188A
JPH01146188A JP62304998A JP30499887A JPH01146188A JP H01146188 A JPH01146188 A JP H01146188A JP 62304998 A JP62304998 A JP 62304998A JP 30499887 A JP30499887 A JP 30499887A JP H01146188 A JPH01146188 A JP H01146188A
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circuit
transistor
gate
decoder
semiconductor circuit
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Application number
JP62304998A
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Japanese (ja)
Inventor
Noriyuki Honma
本間 紀之
Yoji Idei
陽治 出井
Hiroaki Nanbu
南部 博昭
Yoshiaki Sakurai
義彰 櫻井
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Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
Japan Display Inc
Original Assignee
Hitachi Device Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Hitachi Consumer Electronics Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain a high-speed multiinput ECL gate by clamping a common collector node having the large floating capacity of the multiinput ECL gate with a clamp transistor. CONSTITUTION:The output of buffer circuits XB0-XB5 is respectively impressed to the bases of input transistors Qc1-Qc6 of a NAND gate G0, the collectors of the transistors Qc1-Qc6 are clamped by a transistor Qc8, and the amplitude of this collector node is suppressed to be extremely small. Consequently, the increase of delay time is extraordinarily small even when the input number of the NAND gate G0 is increased. Thus, the high-speed multiinput ECL gate can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、半導体装置に係り、特に多入力ECLゲート
の高速化に好適な半導体回路、および、この形式のゲー
トを利用したバイポーラメモリの高速デコーダ回路に関
するものである。
Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a semiconductor device, and in particular to a semiconductor circuit suitable for increasing the speed of a multi-input ECL gate, and a semiconductor circuit suitable for increasing the speed of a bipolar memory using this type of gate. This relates to a decoder circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、バイポーラメモリのデコーダ回路の1つとして、
ECLゲートによるワイヤドORとNANDゲートを組
合わせる方式の回路がよく知られている(実用新案登録
番号r1481216J参照)。
Conventionally, as one of the decoder circuits of bipolar memory,
A circuit that combines a wired OR using an ECL gate and a NAND gate is well known (see utility model registration number r1481216J).

第11図に、従来から使用されてきた、ECLゲートに
よるデコーダ回路の一例を示す、この図には、XBo、
XB、、XB、 の3個のバフ77回路を示している。
FIG. 11 shows an example of a conventionally used decoder circuit using ECL gates.
Three buff 77 circuits, XB, , XB, are shown.

バッファ回路XB0は、2個のトランジスタQ、、Q、
と2個の抵抗R1,R2と電流源I、と8個のエミッタ
ホロワEF工、EF、から構成されている。XB□、X
B2も同様な構成をしている。各エミッタホロワの出力
は、部分的にデコードを行うために、適当な組合わせで
ワイヤド・オアされる。この図の例では、バッファ回路
X B、。
The buffer circuit XB0 includes two transistors Q, ,Q,
, two resistors R1 and R2, a current source I, and eight emitter followers EF. XB□,X
B2 also has a similar configuration. The outputs of each emitter follower are wired-ORed in appropriate combinations for partial decoding. In the example of this figure, the buffer circuit XB,.

XB1.XB、の出力がワイヤド・オアされて、YンX
2・X a s・・・、X2・X□・Xoの8個の部分
デコード出力が得られる。これらの出力は、入力アドレ
スが特定の組合せになった時、たとえば、出力YトYト
踵は全ての入力X0・Xl・X2が全て高レベルになっ
た時にのみ低レベルとなる。第11図では。
XB1. The output of XB is wired-ORed, and the output of
Eight partial decoded outputs of 2.X a s . . . , X2.X□.Xo are obtained. These outputs will be at a low level only when the input addresses are in a particular combination, for example, outputs Y to Y to Heel will be at a low level only when all inputs X0, Xl, and X2 are all at a high level. In Figure 11.

NANDゲートGoの1つの入力(トランジスタQc工
のベース)には出力Yンη弓Gが接続されている。
One input of the NAND gate Go (the base of the transistor Qc) is connected to the output Y and G.

図示されてはいないが、アドレス入力9例えばX z 
−X 4 、X sに対してもXBo等と同様なバッフ
ァが備えられ、同様にワイヤド・オアにより部分的にデ
コードされている。これらの出力のうち、例えばη、“
X、、X、がNANDゲートOのもう1つの入力(トラ
ンジスタQC,)のベースに印加される。
Although not shown, an address input 9 such as X z
-X 4 and X s are also provided with buffers similar to those of XBo, etc., and are similarly partially decoded by wired OR. Among these outputs, for example, η, “
X, ,X, is applied to the base of another input of the NAND gate O (transistor QC,).

この場合、NANDゲートGOの出力は、その2つの入
力が共に低レベル、つまり、全ての入力X。〜X5が全
て高レベルになった時にのみ高レベルとなる。同様に、
その他の8X8−1=63個のNANDゲートの出力も
、それぞれ特定の入力の組合せが印加された時にのみ出
力が高レベルとなる。
In this case, the output of the NAND gate GO is such that both its two inputs are low, i.e. all inputs X. The level becomes high only when ~X5 all reach high level. Similarly,
The outputs of the other 8×8-1=63 NAND gates also become high level only when a specific combination of inputs is applied to each one.

上記従来例は、デコーダの出力数が64個、つまり、行
2列方向とも64の4にビット程度のメモリセルアレー
を駆動する例である。さらにビット数を増加する場合に
はワイヤド・オアの個数を増すか、NANDゲートの入
力数を増加させればよい。しかし、この場合、ワイヤド
・オアの個数を増加すれば、ワイヤド・オアの個数が増
加するのみならず、1個のバッファ回路が駆動するエミ
ッタホロワ個数が増加するため、バッファ回路のコレク
タの時定数が著しく増加する。また、NANDゲートの
入力数を増加すると、NANDゲートのコレクタ応答が
遅くなる。
In the conventional example described above, the number of decoder outputs is 64, that is, a memory cell array of about 64/4 bits in both rows and columns is driven. In order to further increase the number of bits, the number of wired ORs or the number of NAND gate inputs may be increased. However, in this case, increasing the number of wired ORs not only increases the number of wired ORs, but also increases the number of emitter followers driven by one buffer circuit, so the time constant of the collector of the buffer circuit increases. increases significantly. Furthermore, increasing the number of inputs to the NAND gate slows down the collector response of the NAND gate.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来方式のデコーダ回路では、ワイヤド・オアの個
数が多いとそれによる遅延時間の増加が大きく、また、
ワイヤド・オアの個数を少なくすると、ワイヤド・オア
出力を受けるECLゲートのNAND入力数が多くなり
、その結果NANDゲートのコレクタの時定数が大とな
り、遅延時間が大となる。実用的には、両者の間で適度
に妥協した点で設計が行われるため、高速化するのが困
難である。そのため、高速用デコーダとしては、プルア
ップ回路を備えたトランジスタ・ゲート(特公昭60−
20836号公報参照)も使用されている。一般にこの
方式のデコーダでは、デコーダ線の振幅がワード線振幅
より決まり、比較的振幅が大きい、従って、この方式の
デコーダを高速化する有力な方法の1つは、デコーダ線
を低振幅化することであるが、低振幅化すると、出力レ
ベルがアドレス入力の論理的な組合せに応じて大幅に変
動するなど欠点が生ずるため、さらに高速化するのが難
しい。また、この方式のデコーダは、前述のワイヤド・
オアとECLゲートを組合せた方式のデコーダに比べる
と、非常に高速ではあるが、回路構成が複雑で設計がか
なり難しいこと、および、デコーダ線に゛大電流を流す
ため配線幅の低減が難しく、微細化が困難であるという
開運もある。
In the conventional decoder circuit described above, when the number of wired ORs is large, the delay time increases accordingly;
When the number of wired ORs is reduced, the number of NAND inputs of the ECL gate that receives the wired OR output increases, and as a result, the time constant of the collector of the NAND gate becomes large, and the delay time increases. In practice, the design is made with a moderate compromise between the two, so it is difficult to increase the speed. Therefore, as a high-speed decoder, a transistor gate equipped with a pull-up circuit
20836) is also used. Generally, in this type of decoder, the amplitude of the decoder line is determined by the word line amplitude, and the amplitude is relatively large.Therefore, one effective way to speed up this type of decoder is to reduce the amplitude of the decoder line. However, when the amplitude is lowered, there are drawbacks such as the output level fluctuating significantly depending on the logical combination of address inputs, so it is difficult to further increase the speed. In addition, this type of decoder uses the wired
Compared to a decoder that combines OR and ECL gates, it is very fast, but the circuit configuration is complex and design is quite difficult, and it is difficult to reduce the wiring width because a large current flows through the decoder wire. The good news is that miniaturization is difficult.

本発明の目的は、このような従来の問題を解決し、入力
数の増加に対して遅延時間を増加させずに多入力ECL
ゲートを高速化可能とし、特にECLゲートを使った従
来型のデコーダ回路と同様に設計が極めて簡単で、しか
もトランジスタ・ゲート方式よりも高速なECLゲート
の半導体回路を提供することにある。
The purpose of the present invention is to solve such conventional problems and to provide multi-input ECL without increasing delay time as the number of inputs increases.
The purpose of the present invention is to provide an ECL gate semiconductor circuit which can increase the speed of the gate, is extremely simple in design like a conventional decoder circuit using an ECL gate, and is faster than a transistor gate type.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

上記問題点を解決するため、本発明の半導体回路は、エ
ミッタおよびコレクタをそれぞれ共通に接続した複数個
の入力用トランジスタと、該複数個の入力用トランジス
タとエミッタを共通に接続した参照電圧用トランジスタ
とを有する半導体回路において、上記共通コレクタの電
位変動を抑える抑止手段を設けたことに特徴がある。
In order to solve the above problems, the semiconductor circuit of the present invention includes a plurality of input transistors whose emitters and collectors are connected in common, and a reference voltage transistor whose emitters are commonly connected to the plurality of input transistors. The semiconductor circuit is characterized in that a suppressing means for suppressing potential fluctuations of the common collector is provided.

上記抑止手段は、エミッタが上記複数個の入力用トラン
ジスタの共通コレクタに、ベースが低インピーダンスの
電圧源に、コレクタが負荷抵抗にそれぞれ接続されてい
るトランジスタを有することに特徴があり、さらに上記
共通コレクタに電流源を接続したことにも特徴がある。
The suppressing means is characterized in that it has a transistor whose emitter is connected to a common collector of the plurality of input transistors, whose base is connected to a low impedance voltage source, and whose collector is connected to a load resistor, Another feature is that a current source is connected to the collector.

また、上記複数個の入力用トランジスタのベースに、複
数個のバッファ回路の出力を印加することにより上記し
た半導体回路を動作させることができる。
Further, the semiconductor circuit described above can be operated by applying the outputs of the plurality of buffer circuits to the bases of the plurality of input transistors.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、半導体回路を構成するNANDゲー
トの共通コレクタ・ノードはトランジスタでクランプさ
れ、このノードの電圧振幅は非常に小さくなる。従って
、NANDゲートの入力数(入力用トランジスタ等の個
数)を増加しても、遅延時間の増加は非常に少ない、そ
こで、NANDゲートの入力数を増加し、代りにエミッ
タホロワによるワイヤド・オアの数を非常に少くするか
、またはワイヤド・オアを行わないことにより、バッフ
ァ回路およびエミッタホロワの応答を非常に高速化でき
る。
In the present invention, the common collector node of the NAND gates constituting the semiconductor circuit is clamped by a transistor, and the voltage amplitude at this node becomes very small. Therefore, even if the number of NAND gate inputs (the number of input transistors, etc.) is increased, the increase in delay time is very small.Therefore, the number of NAND gate inputs is increased, and instead, the number of wired ORs using emitter followers is increased. The response of the buffer circuit and emitter follower can be made very fast by making it very small or by not using a wired-OR.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を、図面により詳細に説明する
。なお、以下では1本発明をデコーダ回路に適用した実
施例について説明するが、もちろん、高速ECLゲート
としてあらゆる論理回路に適用できることは言うまでも
ない。
Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Although an embodiment in which the present invention is applied to a decoder circuit will be described below, it goes without saying that the present invention can be applied to any logic circuit as a high-speed ECL gate.

第1図は、本発明の第1の実施例を示すデコーダ回路の
構成図である。
FIG. 1 is a block diagram of a decoder circuit showing a first embodiment of the present invention.

本デコーダ回路は、複数のバッファ回路と複数のNAN
Dゲートより構成される。バッファ回路XBOは、2個
のトランジスタQ、、Q、と、2個の抵抗R工、R2と
、2個のエミッタホロワ(トランジスタQ3と電流源工
。、トランジスタQ4と電流源工[:)とから構成され
る。その他のバッファ回路XBI〜XB5も、図示を省
略しているが、同様の構成である。これらのバッファ回
路の出力は。
This decoder circuit has multiple buffer circuits and multiple NAN
Consists of D gates. The buffer circuit XBO consists of two transistors Q, Q, two resistors R, R2, and two emitter followers (transistor Q3 and current source, transistor Q4 and current source [:). configured. Other buffer circuits XBI to XB5 have similar configurations, although not shown. The outputs of these buffer circuits are:

NANDゲートGOの入力トランジスタのベースにそれ
ぞれ印加される。
are respectively applied to the bases of the input transistors of the NAND gate GO.

NANDゲートGoは、6個の入力トランジスタQ。□
〜Qcsと参照電圧用トランジスタQC7を基本とする
ECLゲートで構成されている。ここで、特に本実施例
においては、トランジスタ Qc工〜QCGのコレクタ
はトランジスタQcaによりクランプされ、このコレク
タ・ノードの振幅は数10mVと極めて小さく抑えられ
る。この共通コレクタ・ノードの電圧振幅は、ECLの
ゲート電流IC8と。
NAND gate Go has six input transistors Q. □
~Qcs and a reference voltage transistor QC7. Particularly in this embodiment, the collectors of the transistors Qc to QCG are clamped by the transistor Qca, and the amplitude of this collector node is suppressed to an extremely small value of several tens of mV. The voltage amplitude of this common collector node is equal to the ECL gate current IC8.

トランジスタQ、:6に流すバイアス電流工、との比で
決まる。つまり、Qcsのベースを一定電圧Vat。
It is determined by the ratio to the bias current flowing through transistor Q:6. In other words, the base of Qcs is connected to a constant voltage Vat.

に接続しているので、共通コレクタCの電位はトランジ
スタQCsのベース・エミッタ間電圧をVslEとして
、 voL−vBc で決まる。ところで、VBIEはそのエミッタ電流によ
り決まり、電流が工2と工□の時のVBBの差ΔVは。
Therefore, the potential of the common collector C is determined by voL-vBc, where the base-emitter voltage of the transistor QCs is VslE. By the way, VBIE is determined by its emitter current, and the difference ΔV between VBB when the current is 2 and □ is.

ΔV =VBE(I z)−VBE(I t)= k 
T / q Q n (I 2 / I z )で表さ
れる。ただし、kはボルツマン定数、Tは絶対温度で表
した接合温度、qは電子の電荷である。室温では、kT
/q”F26mVである。従って、たとえば、Ib”I
C8とすれば、IC1i+がトランジスタQc工〜QC
sのうちのいずれかを流れた時のQCsのエミッタ電流
工2=IC8+Ibと、いずれにも流れない時の電流I
工=I、とで、共通コレクタ・ノードCの電圧変化は以
下の通りとなる。
ΔV = VBE (I z) - VBE (I t) = k
It is expressed as T/qQn (I2/Iz). Here, k is the Boltzmann constant, T is the junction temperature expressed in absolute temperature, and q is the charge of the electron. At room temperature, kT
/q"F26mV. Therefore, for example, Ib"I
If it is C8, IC1i+ is the transistor Qc~QC
The emitter current of QCs when it flows through any of s is 2 = IC8 + Ib, and the current I when it does not flow through any of them.
When C = I, the voltage change at the common collector node C is as follows.

ΔV426X Qn2 :20mV I2/I□の比を1に近くすればする程、上記の電圧変
化は小さくなり、NANDゲートの入力数を多くしてノ
ードCの浮遊容量が増えても高速化が可能となる。しか
し、バイアス電流工、を大きくすると、NANDゲート
の出力高レベルが低くなるので、場合によっては不都合
が生ずる。そこで。
ΔV 426 Become. However, if the bias current is increased, the output high level of the NAND gate becomes lower, which may cause problems in some cases. Therefore.

例えばI b= (1/10) I asとすると。For example, if Ib=(1/10)Ias.

ΔV 426 X n n(11) ”=62+aVま
た。  I b=(1/20) I ctsとすれば、
ΔV426X Qn(21)479mVとなるが、この
程度ならば電圧変動はまだ充分小さく、高速イヒが可能
である。また、たとえ、Ib= I CB/100トし
たとしても、ΔV 4120+sVであり、かなりの高
速化を期待できる。一方、この電流源工、を用いない場
合、トランジスタQc工〜Qo6がオフの時、QC@に
流れる電流工□はリーク電流のみとなり、共通コレクタ
・ノードCの電圧変動は0.6V程度(もちろん、プロ
セス・デバイスの特性による)となり、かなり遅延時間
が増える。
ΔV 426
ΔV426X Qn(21) is 479 mV, but at this level, the voltage fluctuation is still sufficiently small and high-speed switching is possible. Furthermore, even if Ib=I CB/100, ΔV is 4120+sV, and a considerable increase in speed can be expected. On the other hand, when this current source is not used, when transistors Qc to Qo6 are off, the current flowing to QC@ becomes only a leak current, and the voltage fluctuation at the common collector node C is about 0.6V (of course , depending on the characteristics of the process and device), and the delay time increases considerably.

NANDゲート(デコーダ)の出力は、本実施例では、
トランジスタQC0のコレクタC′からエミッタホロワ
のトランジスタQC,(電流源IP)を介して取り出さ
れる。この出力は、後述するように、ワード線の駆動や
、ビット線選択回路の駆動に使用される。ノードC′の
浮遊容量は、NANDゲートの入力個数には無関係にト
ランジスタQCIyQcsおよび抵抗R,などに付随す
るもののみなので、非常に小さい。従って、本発明のデ
コーダのNANDゲートは、その入力個数にはほぼ無関
係に高速にできるので、第1図の如く、たとえばNAN
Dゲートを6人力とし、バッファ回路ではワイヤド・オ
アを行わず直接NANDゲートを駆動する形式をとるこ
とが可能となる。この構成では。
In this embodiment, the output of the NAND gate (decoder) is
The current is taken out from the collector C' of the transistor QC0 via the emitter follower transistor QC (current source IP). This output is used to drive word lines and bit line selection circuits, as will be described later. The stray capacitance of the node C' is very small because it is only that associated with the transistors QCIyQcs, the resistor R, etc., regardless of the number of inputs to the NAND gate. Therefore, the NAND gate of the decoder of the present invention can be made high-speed almost regardless of the number of inputs.
The D gate can be powered by six people, and the buffer circuit can directly drive the NAND gate without performing wired OR. In this configuration.

ワイヤド・オアによる遅延がなくなり、また、入力数が
多くてもNANDゲートは充分に高速であるので、全体
として非常に高速なデコーダ回路を構成できる。なお、
この図でエミッタホロワの電流源は全てエミッタホロワ
のエミッタ近くに配置されているが、このような配置に
することにより。
Since there is no delay due to wired-OR, and the NAND gate is sufficiently fast even with a large number of inputs, a very high-speed decoder circuit can be constructed as a whole. In addition,
In this figure, all the current sources of the emitter follower are placed near the emitter of the emitter follower, but by arranging them in this way.

大きなエミッタホロワ電流をX−2・・・、X′sなど
のデコーダ線に流す必要がなくなるため、これらデコー
ダ線を細くすることができ、高集積化が可能となる。ま
た、電源電位vcc′、vcC′は設計により適当な値
に設定すればよい。
Since it is no longer necessary to flow a large emitter follower current through the decoder lines such as X-2 . . . Further, the power supply potentials vcc' and vcC' may be set to appropriate values according to design.

第2図は1本発明の第2の実施例を示すデコーダ回路の
構成図である。本実施例では、バッファ回路の各出力で
エミッタホロワを各々2個駆動し、2個のワイヤド・オ
アを行っている。一般に、ワイヤド・オアも2個程度な
らば遅延時間の増加はわずかなので、この遅延時間の増
加と、NANDゲートなどでの遅延時間の減少とを考慮
して、ワイヤド・オア個数とNANDゲートの入力個数
の最適値を決定すればよい。第2図の例では、入力トラ
ンジスタは、トランジスタQct*Qcz+Qczの3
個で済み、NANDゲートの構成を簡素化できる。また
、トランジスタQCsにより、共通コレクタ・ノードは
クランプされ、コレクタ・ノードの電圧振幅を小さく抑
えている。電流源Ibは第1図の実施例と同様の機能を
持っている。
FIG. 2 is a block diagram of a decoder circuit showing a second embodiment of the present invention. In this embodiment, each output of the buffer circuit drives two emitter followers and performs two wired ORs. Generally, if the number of wired ORs is about two, the increase in delay time is small, so take into account this increase in delay time and the decrease in delay time in NAND gates, etc., and adjust the number of wired ORs and the input of the NAND gate. What is necessary is to determine the optimum value of the number. In the example of FIG. 2, the input transistors are 3 of the transistors Qct*Qcz+Qcz.
The configuration of the NAND gate can be simplified. Further, the common collector node is clamped by the transistor QCs, and the voltage amplitude of the collector node is kept small. Current source Ib has a similar function to the embodiment of FIG.

第3図は1本発明の第3の実施例を示すデコーダ回路の
構成図である。これは、バッファ回路。
FIG. 3 is a block diagram of a decoder circuit showing a third embodiment of the present invention. This is a buffer circuit.

NANDゲート等のエミッタ・ホロワをダーリントン・
エミッタホロワとした例である。その他の構成について
は、第1図の構゛成と同様であるので、第1図の説明を
参照されたい。
Darlington emitter follower of NAND gate etc.
This is an example of an emitter follower. The rest of the configuration is similar to the configuration shown in FIG. 1, so please refer to the explanation of FIG. 1.

この例のダーリントン・エミッタホロワは重い負荷を駆
動するのに有利である。もちろん、エミッタホロワを全
てダーリントン・エミッタホロワにする必要はなく、バ
ッファ回路とNANDゲートのどちらか片方でもよい。
This example Darlington emitter follower is advantageous for driving heavy loads. Of course, it is not necessary that all emitter followers be Darlington emitter followers, and either one of a buffer circuit and a NAND gate may be used.

以上の実施例では、エミッタホロワの電流源。In the above embodiments, the current source of the emitter follower.

たとえば、第1図の工。やIFは定電流源として図示し
ているが、これらの電流源としては、定電流源ではなく
、エミッタホロワ出力の立下り時に大きな電流を流して
立下りを高速化するための放電回路を使用してもよい。
For example, the construction in Figure 1. and IF are shown as constant current sources, but instead of constant current sources, these current sources use discharge circuits that flow a large current when the emitter follower output falls to speed up the fall. You can.

このような放電回路としては、立下り時に波形が充分立
下がるまで放電電流を流し続ける遅延型の放電回路が適
しており、これらの例を第4図に示す。(a)は特願昭
57−221935号明細書、(b)は特願昭62−1
28109号明細書記載の回路である。これらの回路を
用いることにより、高速と低消費電力という矛盾する問
題を解決できる。なお、これらの放電回路としては、第
4図に示した以外のどのような構成のものを使用しても
よいことは言うまでもない。
As such a discharge circuit, a delay type discharge circuit that continues to flow a discharge current until the waveform falls sufficiently at the time of falling is suitable, and an example of such a discharge circuit is shown in FIG. (a) is the specification of Japanese Patent Application No. 57-221935, (b) is the specification of Japanese Patent Application No. 62-1
This is a circuit described in the specification of No. 28109. By using these circuits, the contradictory problems of high speed and low power consumption can be solved. It goes without saying that these discharge circuits may have any configuration other than that shown in FIG. 4.

以上、第1図から第3図までの実施例において、NAN
Dゲートの出力は、ワード線の駆動やビット線選択回路
の駆動に使用される。すなわち、例えば、第5図のよう
なメモリセル・アレーおよび周辺回路より成るメモリ回
路のワード線W工〜Wnやビット線選択回路の入力B工
〜Bmに印加される。
As described above, in the embodiments shown in FIGS. 1 to 3, NAN
The output of the D gate is used to drive word lines and bit line selection circuits. That is, for example, it is applied to word lines W-Wn of a memory circuit consisting of a memory cell array and peripheral circuits as shown in FIG. 5, and inputs B-Bm of a bit line selection circuit.

ワード線の放電回路としては、第4図に示したような回
路でもよいし、他の回路、たとえば、特公昭61−43
795号公報に記載の放電回路であってもよい。また、
メモリセルとしては、ダイオード・クランプ型、SBD
による負荷抵抗切換型。
As the discharge circuit for the word line, the circuit shown in FIG. 4 may be used, or another circuit, for example,
The discharge circuit described in Japanese Patent No. 795 may be used. Also,
As a memory cell, diode clamp type, SBD
Load resistance switching type.

pnpn型などどのようなメモリセルであってもよい。Any memory cell such as a pnpn type may be used.

なお、この図のメモリセル・アレーおよび周辺回路の構
成および動作は周知であるので、詳細な説明は省略する
Note that the configuration and operation of the memory cell array and peripheral circuits shown in this figure are well known, so detailed explanations will be omitted.

第6図は、本発明の第4の実施例を示す多久力ECLゲ
ートの構成図である。前述第1図〜第3図の実施例では
、デコーダ回路への応用であったので、否定出力のみを
出力したが、本実施例では、否定出力以外に肯定出力も
出力している。肯定側はVBBトランジスタ1個で構成
されるので、一般に否定側のようにトランジスタQc、
による共通コレクタのクランプは不要である(もちろん
、必要ならば入れても構わない)。なお、肯定側と否定
側のレベルを同一とするために、否定側のバイアス電流
Ib□と同じ電流値のバイアス電流■5□を肯定側から
引いている。場合によっては、工、□の電流値は必要に
応じてIb□と変えてもよい。また、不必要ならば使用
しなくてもよい。
FIG. 6 is a configuration diagram of a durable ECL gate showing a fourth embodiment of the present invention. In the embodiments shown in FIGS. 1 to 3, only negative outputs were output because they were applied to decoder circuits, but in this embodiment, positive outputs are also output in addition to negative outputs. Since the positive side is composed of one VBB transistor, generally the negative side is made up of transistors Qc,
It is not necessary to clamp the common collector by (of course, you can include it if necessary). Incidentally, in order to make the levels on the positive side and the negative side the same, a bias current ■5□ having the same current value as the bias current Ib□ on the negative side is subtracted from the positive side. In some cases, the current value of Ib□ may be changed to Ib□ as necessary. Also, if it is unnecessary, it may not be used.

第7図は、本発明の第5の実施例を示すデコーダ回路の
構成図である。これは、ECLゲートでNANDとラッ
チ(フリップフロップ)を構成した例を示す。また、バ
ッファ回路の部分は第4図と同様である。
FIG. 7 is a block diagram of a decoder circuit showing a fifth embodiment of the present invention. This shows an example in which a NAND and a latch (flip-flop) are constructed using ECL gates. Further, the buffer circuit portion is the same as that shown in FIG.

このNAND及びラッチ回路は、シリーズ・ゲート型の
もので、多入力ゲートを構成するトランジスタの共通コ
レクタがトランジスタQCsによりクランプされている
。クロックCLと逆相の信号(クロック)で1を印加し
て差動動作を行わせ、デコーダ出力の保持、次のデコー
ダ出力の取込みを行う8また。σ工(またはCL)の代
りに参照電圧vBB−cを用いて、クロックCL入力が
高レベル(σ工が低レベル)の間、デコーダ出力を保持
し、クロックCL入力が低レベル(CL大入力高レベル
)となると、次のデコーダ出力を取込むようにしてもよ
い。
This NAND and latch circuit is of a series gate type, and the common collector of the transistors forming the multi-input gate is clamped by the transistor QCs. A signal (clock) with a phase opposite to the clock CL is applied to 1 to perform differential operation, holding the decoder output, and capturing the next decoder output. By using a reference voltage vBB-c instead of σ (or CL), the decoder output is held while the clock CL input is at a high level (σ is at a low level), and the clock CL input is at a low level (when CL is at a low level). (high level), the next decoder output may be taken in.

第8図は、本発明の第6の実施例を示すデコーダ回路の
構成図である。これは、第7図のうち、NANDおよび
ラッチ回路部分のみを示したものである。この実施例で
は、トランジスタQaのコレクタもトランジスタQCL
のエミッタ(ECLゲートの共通コレクタ・ノード)に
接続されている。
FIG. 8 is a block diagram of a decoder circuit showing a sixth embodiment of the present invention. This shows only the NAND and latch circuit portions in FIG. 7. In this embodiment, the collector of transistor Qa is also connected to transistor QCL.
(common collector node of ECL gates).

同様にトランジスタQAのコレクタもトランジスタQC
L’のエミッタに接続されている。もちろん、第7図と
同様に、トランジスタQct、’の省略も可能である。
Similarly, the collector of transistor QA is also connected to transistor QC.
It is connected to the emitter of L'. Of course, similarly to FIG. 7, the transistor Qct,' can be omitted.

この場合、トランジスタ QAおよびQBBのコレクタ
はトランジスタQCL’ を介さず直接RLzに接続さ
れる。また、バイアス電流源(図中、破線で示す)を省
くことも可能である。
In this case, the collectors of transistors QA and QBB are directly connected to RLz without passing through transistor QCL'. It is also possible to omit the bias current source (indicated by a broken line in the figure).

第9図は、本発明の第7の実施例を示すデコーダ回路の
構成図である。本図も第8図と同様に、第7図のNAN
Dおよびラッチ回路部分のみを示している。本第7実施
例は、第8図のエミッタホロワQl!FAw QEFB
の電流源工、+rBを集中型の電流源に置換えたもので
ある。QEFAが高レベルを出力すると、電流源トラン
ジスタQIAI QIBがオンとなり、電流が流れる。
FIG. 9 is a block diagram of a decoder circuit showing a seventh embodiment of the present invention. This figure, like Figure 8, also has the NAN of Figure 7.
Only D and the latch circuit portion are shown. The seventh embodiment is based on the emitter follower Ql shown in FIG. FAw QEFB
This is a current source with +rB replaced with a centralized current source. When QEFA outputs a high level, current source transistors QIAI QIB are turned on and current flows.

この時、エミッタホロワQEFBは低レベルを出力する
が、電流源工。により放電されるため立上りは速い。一
方、 Q EFAが立下る時は、それまで工えに流れ続
けていた電流が僅かな時間だけ流れ続けるので、 Q 
EFAの立下りも速い。このような電流源を用いた場合
、デコーダ出力のうちオンとなるものは常時1個であり
At this time, the emitter follower QEFB outputs a low level, but it is a current source. The rise is fast because it is discharged by . On the other hand, when Q EFA falls, the current that had been flowing to the device until then continues to flow for a short period of time, so Q
The fall of EFA is also fast. When such a current source is used, only one decoder output is always on.

IA、I。がオンになるのも1個のみとなるので、消費
電力を大幅に削減できる。なお、ダイオードDは、レベ
ルシフトを行い、Q+At QIBの飽和を防止するも
ので、設計によっては不要となるので、その場合は省略
できる。
IA, I. Since only one is turned on, power consumption can be significantly reduced. Note that the diode D performs a level shift and prevents saturation of Q+At QIB, and may be unnecessary depending on the design, so it can be omitted in that case.

第10図は第9図のうち電流源IAを遅延型としたもの
で、QEFAの出力が立下った後も所要の期間放電電流
を流し続は得るので、 Q[EFAの立下りを第9図の
場合に比べ非常に高速化できる。
In Fig. 10, the current source IA in Fig. 9 is of the delayed type, and the discharge current continues to flow for the required period even after the output of QEFA falls, so the falling of Q[EFA is The speed can be significantly increased compared to the case shown in the figure.

上述したデコーダ回路を構成することにより、従来メモ
リLSIの周辺に存在していた論理回路機能をメモリチ
ップ内に取込み、たとえば計算機システム全体として高
速化、高性能化を図ることが可能となる。
By configuring the decoder circuit described above, it is possible to incorporate logic circuit functions that conventionally existed in the periphery of a memory LSI into a memory chip, thereby increasing the speed and performance of the entire computer system, for example.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように1本発明によれば、多入力ECLゲ
ートの、浮遊容量が大きい共通コレクタ・ノードをクラ
ンプ・トランジスタでクランプすることにより、非常に
高速のECLゲートが与えられる。また、このゲートを
使用してデコーダ回路を構成すると、ECLのNAND
ゲートは多入力であっても非常に高速であるので、バッ
ファ回路での部分デコード用のワイヤド・オアが不要ま
たはワイヤド・オアの個数が非常に少なくてもよく、全
体として非常に高速のデコーダ回路を得ることができる
As described above, according to the present invention, a very high-speed ECL gate is provided by clamping the common collector node of a multi-input ECL gate, which has a large stray capacitance, with a clamp transistor. Also, if you configure a decoder circuit using this gate, ECL NAND
Gates are very fast even with multiple inputs, so there is no need for wired ORs for partial decoding in the buffer circuit, or the number of wired ORs can be very small, resulting in a very fast decoder circuit as a whole. can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例を示すデコーダ回路の構
成図、第2図は本発明の第2の実施例を示すデコーダ回
路の構成図、第3図は本発明の第3の実施例を示すデコ
ーダ回路の構成図、第4図は放電用の電流源回路の例を
示す図、第5図は本発明に従ったデコーダ回路の出力で
駆動するメモリ回路の一例を示す図、第6図は本発明の
第4の実施例を示す多久力ECLゲートの構成図、第7
図は本発明の第5の実施例を示すデコーダ回路の溝成図
、第8図は本発明の第6の実施例を示すデコーダ回路の
構成図、第9図は本発明の第7の実施例を示すデコーダ
回路の構成図、第10図は本発明の第8の実施例を示す
デコーダ回路の構成図、第11図は従来のデコーダ回路
の構成図である6Qcm〜QCs:入力用トランジスタ
、QC?:参照電圧用トランジスタ、 Qca :共通
コレクタの電位変動を抑えるためのトランジスター  
Ib+IC8:電流源。 第  Φ   図 (a) 第6図 a C ER 第  8   図
FIG. 1 is a block diagram of a decoder circuit showing a first embodiment of the invention, FIG. 2 is a block diagram of a decoder circuit showing a second embodiment of the invention, and FIG. 3 is a block diagram of a decoder circuit showing a second embodiment of the invention. FIG. 4 is a diagram showing an example of a current source circuit for discharging; FIG. 5 is a diagram showing an example of a memory circuit driven by the output of the decoder circuit according to the present invention; FIG. 6 is a configuration diagram of a durable ECL gate showing a fourth embodiment of the present invention;
The figure is a configuration diagram of a decoder circuit showing a fifth embodiment of the invention, FIG. 8 is a block diagram of a decoder circuit showing a sixth embodiment of the invention, and FIG. 9 is a configuration diagram of a decoder circuit showing a sixth embodiment of the invention. 6Qcm to QCs: input transistors; FIG. 10 is a configuration diagram of a decoder circuit showing an eighth embodiment of the present invention; FIG. 11 is a configuration diagram of a conventional decoder circuit; QC? : Reference voltage transistor, Qca : Transistor to suppress common collector potential fluctuation
Ib+IC8: Current source. Figure Φ (a) Figure 6a C ER Figure 8

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、エミッタおよびコレクタをそれぞれ共通に接続した
複数個の入力用トランジスタと、該複数個の入力用トラ
ンジスタとエミッタを共通に接続した参照電圧用トラン
ジスタとを有する半導体回路において、上記共通コレク
タの電位変動を抑える抑止手段を設けたことを特徴とす
る半導体回路。 2、上記抑止手段は、エミッタが上記複数個の入力用ト
ランジスタの共通コレクタに、ベースが低インピーダン
スの電圧源に、コレクタが負荷抵抗にそれぞれ接続され
ているトランジスタを有することを特徴とする特許請求
の範囲第1項記載の半導体回路。 3、上記抑止手段は、エミッタが上記複数個の入力用ト
ランジスタの共通コレクタに、ベースが低インピーダン
スの電圧源に、コレクタが負荷抵抗にそれぞれ接続され
ているトランジスタを有し、さらに上記共通コレクタに
電流源を接続したことを特徴とする特許請求の範囲第1
項記載の半導体回路。 4、上記複数個の入力用トランジスタのベースに、複数
個のバッファ回路の出力を印加することを特徴とする特
許請求の範囲第2項または第3項記載の半導体回路。
[Claims] 1. A semiconductor circuit having a plurality of input transistors whose emitters and collectors are each commonly connected, and a reference voltage transistor whose emitters are commonly connected, A semiconductor circuit characterized in that a suppressing means for suppressing potential fluctuations of the common collector is provided. 2. The above-mentioned suppression means includes a transistor whose emitter is connected to a common collector of the plurality of input transistors, whose base is connected to a low-impedance voltage source, and whose collector is connected to a load resistor. The semiconductor circuit according to the range 1 above. 3. The inhibiting means includes a transistor whose emitter is connected to a common collector of the plurality of input transistors, whose base is connected to a low impedance voltage source, and whose collector is connected to a load resistor, and further connected to the common collector. Claim 1 characterized in that a current source is connected.
Semiconductor circuit described in section. 4. The semiconductor circuit according to claim 2 or 3, wherein the outputs of a plurality of buffer circuits are applied to the bases of the plurality of input transistors.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03262327A (en) * 1990-03-13 1991-11-22 Res Dev Corp Of Japan Logic circuit
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WO1997000557A1 (en) * 1995-06-15 1997-01-03 Advantest Corporation Logic signal selecting circuit

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