JPH01236816A - 排他的論理和回路 - Google Patents

排他的論理和回路

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JPH01236816A
JPH01236816A JP6510188A JP6510188A JPH01236816A JP H01236816 A JPH01236816 A JP H01236816A JP 6510188 A JP6510188 A JP 6510188A JP 6510188 A JP6510188 A JP 6510188A JP H01236816 A JPH01236816 A JP H01236816A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
outputs
gate
transistor
input signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP6510188A
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English (en)
Inventor
Haruo Yano
矢野 治雄
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は排他的論理和回路、特にCML回路によるLS
Iの内部の2つの信号の排他的論理和信号をLSIの外
部に出力する排他的論理和回路に関する。
〔従来の技術〕
第2図および第3図は従来のCML回路で構成された排
他的論理和(以下EX−014,という)信号を出力す
る代表的な回路′図である。
第2図は排他的論理和回路の内部ゲート部で、トランジ
スタTRI、TR2およびそれらのコレクタ用の抵抗R
CI、RC2は、入力信号Aの正および補のコレクタ出
力を得る九めの1人カゲート回路を構成している。基準
電圧■几EFIは内部ゲート回路部の基準となる゛電圧
で、入力信号のハイレベルとローレベルとの中間レベル
に設定されている。定電圧vC8はゲート回路のゲート
電流を定電流に保つために設定された定電圧である。
定電圧VC8と負電源VEEとの間の電圧を一定にする
ことにより、トランジスタTR3とその工ぐツタ用の抵
抗RE1は定電流回路を構成している。これらの回路で
例えばvcc=ov 、VEff=−3,3V、入力信
号のハイレベル−〇、75V。
入力信号のローレベル−1,25Vでゲート電流を0.
4mAとし、RC1=RC2=RE1=1.25にΩと
すれば、基準電圧V几EFIは−1,OOV。
定電圧■C8は−ZO5V程度である。
−2九入力信号Bについても同様にゲート回路が設けら
れていで、入力信号人の正のコレクタ出力に対して入力
信号Bの正のコレクタ出力、入力信号Aの補のコレクタ
出力に対して入力信号Bの袖のコレクタ出力を得るよう
にそれぞれコレクタ結合されている。ここでトランジス
タTR4は入力信号A、Bが共にハイレベルのときにト
ランジスタTRI、TR5が共にオン状態になり、抵抗
几C1に0.4mAX2倍の電流が流れ、このコレクタ
電位が大きく下がるのを防止するための電圧クランプ用
のダイオードを形成している。トランジスタTR5につ
いてもトランジスタTR,4と同じ目的で設けられてい
る。トランジスタTR9と抵抗REFIとは、工ぐツタ
ホロワ回路を構成していて、前記コレクタ結合された出
力の1つをベースに受け、平均して0.75 V程度レ
ベルシフトシ、かつ電流増幅した信号がトランジスタT
R9のエイ、りに出力される。トランジスタTRxo、
抵抗几EFzについても前記と同様の工ぐツタホロワ回
路を構成している。これらの回路で几EFl=REF2
=6にΩとすると、エミッタホロワ電流はベース入力が
ハイのときに0.42mA、ローのときに0.34mA
である。ここで工ずツタホロワの出力C,Dは論理的に
はそれぞれA+B、A十Bとなっている。
第3図は2人力のANDおよびNAND機能を有した外
部ゲート回路の回路図である。例えばVCC、VER、
VO2が第2図の場合と同じで、[ICVREFI=V
REFEとし、出力信号O/”ハイレベルが0■、ロー
レベルが一〇、5■でR,C3=R,C4=RE3=6
0Ωとすると、ゲート電流は8.3mAとなる。また入
力信号CおよびDの両方ルベルカ、VREFE (=−
1,00V ) 1低い−1,25Vの場合のみトラン
ジスタTR,13がオンする。従ってトランジスタTR
13のコレクタに論理的には入力信号C、DOAND信
号が出力される。即ち、第2図の出力信号C,Dを第3
図の入力信号C,DとするとC−D=(A+B)・(A
+B)=A−B+ABとなシ、トランジスタTR13の
コレクタから入力信号A、BのEX−ORが出力される
〔発明が解決しようとする課題〕
上述した従来のEX−OR回路は、2つの内部ゲート信
号のEX−OR信号をICの外部に高速に出力するため
に、内部ゲート用のトランジスタが10個、内部ゲート
用の抵抗が6個、外部ゲート用のトランジスタが4個、
外部ゲート用の抵抗が3個必要であり、回路素子数が多
いという欠点がある。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の排他的論理和回路は、入力信号Aおよび入力信
号Bから論理値A+BおよびA+Bを出力する内部ゲー
ト回路部と、論理値(A−)−B)・(A+B )を出
力する外部ケート回路部とからなるCLM回路による排
他的論理和回路において、−前記入力信号人および 入力信号Bをそれぞれのベース入力とし、エミッタが互
に結合された第1のトランジスタと第2のトランジスタ
と、この互に結合された工i ツタに接続された定電流
回路と、前記第1および第2のれら第1および第2のエ
ミッタホロワ回路の出力を受けて、この出力の否定論理
積を出力とする前記外部ゲート回路部とからなることに
よシ構成される。
以上の構成によれば、従来の様に入力信号人と基準電圧
とを対比するゲート回路と、入力信号Bと基準信号とを
対比するゲート回路とを設けず、入力信号Aと入力信号
Bとを直接対比するゲート回路を設けることにより、入
力信号A、Bが共にハイあるいは共にローの場合は2つ
のコレクタ出力は中間レベルとなり、入力信号A、Bが
それぞレハイ、ロー或いはロー、ハイの場合は2つのコ
レクタ出力はそれぞれロー、ハイ或いはハイ、ローとな
る。そこで、この対比用のゲート回路の論理振幅を従来
の1.2倍程度に拡大し、これらのレベルと基準電圧と
を対比する外部ゲート回路の基準電圧を、ハイレベルと
中間レベルとの中央付近に設定することによシ判定して
いるので、素子数の少ない排他的論理和回路を実現して
いる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の一実施例の回路図である。図において
、トランジスタTR15およびTR16はそれぞれのベ
ースに入力信号Aおよび入力信号Bが接続され工ごツタ
が互に結合され、このエミッタには定電圧vC8が与え
られたトランジスタTR17を主体としたエミッタホロ
ワ回路が接続されている。またトランジスタTR15お
よびTR16の出力のそれぞれを入力とするトランジス
タTaxsおよびTR19を主体とするエミッタホロワ
回路が接続され、それぞれのエミッタから出力りおよび
Cを取シ出すようになっている。この回路においては、
vcc=oV 、VEE=−3,3V1人力信号人ある
いはBのハイレベルは−0,75V 、 o−vヘル’
d  1.25 V、 グー ) tildo、 4m
A、RIC5=几C6= 1.56 kΩ、 RE4=
1.25kn、VC8=−2,05Vである。即ち、コ
レクタ用の抵抗RCs、RCsは従来のコレクタ用の抵
抗値の1.25 kΩを1.2倍にし、論理振幅を0.
5■から0.6■に拡大している。トランジスタTR1
8と抵抗REF4とによるエミッタホロフ回路では几E
F4=REF6=6にΩで、エミッタホロワ電流はベー
ス電位がハイレベル(=O,0OV)のときに0.42
mA流れ、ローレベル(=−0,6V)のときに0.3
3mA流れ、又ベース電位が中間レベル(=−0,3V
)のときに0.37mA流れる。
工(ツタホロワ回路の出力C,Dはハイレベルが−0,
78V、ローレベルが−1,32で、中間レベルが−1
,08Vである。従って、第1図の出力C1Dに第3図
の回路を接続し、第3図における基準電圧■几EFEを
一〇、 93 Vに設定すれば、中間レベルはローレベ
ルと見做して動作する。こうすることにより第3図のト
ランジスタTRIIのコレクタ出力に入力信号Aおよび
BのEX−OR信号を得ることができる。
なお、本発明ではVCCとVEEとの間電圧が3.3v
と小さい場合には、論理振幅を従来の1.2倍程度にす
るのが限度のため、従来回路に較べて雑音余裕度が減少
する。しかし内部ゲート回路部を外部ゲート回路部の近
くに配置する等の配慮により、従来と遜色のない安定性
が得られる。また、入力信号AとBとのレベルを対比す
る回路において、AとBとが同極性であっても電位差が
あり、例えばAの方がBよす49mA高いとすると、ト
ランジスタTR115と’l’R16とのエミッタ電流
はそれぞれQ、3mAと0.1mAとなシ、トランジス
タTR16のコレクタ出力がハイレベルになる。
従ってAとBとのゲートは同種のゲートで、かつIC内
において互いに隣接する様な場所に配置する必要がある
。またトランジスタTR15とTR。
16とのエミッタ抵抗を意図的に大きくして、ベース電
位差に対するエミッタ電流の差が小さくなる様にしても
よい。
なおまた、上述の実施例では外部ゲートの基準電圧を、
ハイレベルと中間レベルとの中央付近に設定し直すこと
によりEx−o几機能を実現しているが、この基準電圧
は従来通りとし、エミッタホロワの出力C9Dを、エミ
ッタホロワ抵抗BEF3.几E F 4を1:14程度
に分割し、分圧して取ジ出して出力レベルを全体的に0
.15 V程度下げることによりEX−OR機能を実現
することもできる。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、内部ゲート用のト
ランジスタ5個と内部り゛−ト用の抵抗5個と外部ゲー
ト用のトランジスタ4個と抵抗3個とで、EX−OR,
回路が構成でき、素子数を従来回路の7側根度までに減
少させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の内部ゲート部の一実施例の回路図、第
2図は従来の排他的論理和回路の内部ゲート部の代表的
な回路図、第3図は本発明と従来の排他的論理和回路と
に共通の外部ゲート部の代表的な回路図である。 TR1〜TR,19・・・・・・トランジスタ、RC1
〜RC6,凡E1〜几E4.几EFx〜aEp4・・・
・・・抵抗。 代理人 弁理士  内 原   晋 べ  べ 茅 2WJ (J   ロ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 入力信号Aおよび入力信号Bから論理値A+BおよびA
    +Bを出力する内部ゲート回路部と、論理値(A+B)
    ・(@A@+@B@)を出力する外部ゲート回路部とか
    らなるCLM回路による排他的論理回路において、前記
    入 力信号Aおよび入力信号Bをそれぞれのベース入力とし
    、エミッタが互に結合された第1のトランジスタと第2
    のトランジスタと、この互に結合されたエミッタに接続
    された定電流回路と、前記第1および第2のトランジス
    タのそれぞれのコレクタ出力を入力とする第1および第
    2のエミッタホロワ回路とからなる前記内部ゲート回路
    部と、これら第1および第2ののエミッタホロワ回路の
    出力を受けて、この出力の否定論理積を出力とする前記
    外部ゲート回路部とからなることを特徴とする排他的論
    理和回路。
JP6510188A 1988-03-17 1988-03-17 排他的論理和回路 Pending JPH01236816A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07235872A (ja) * 1993-12-24 1995-09-05 Bull Sa 排他的論理和タイプ論理ゲート

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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