JPH01318319A - 論理ゲート - Google Patents

論理ゲート

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Publication number
JPH01318319A
JPH01318319A JP1106084A JP10608489A JPH01318319A JP H01318319 A JPH01318319 A JP H01318319A JP 1106084 A JP1106084 A JP 1106084A JP 10608489 A JP10608489 A JP 10608489A JP H01318319 A JPH01318319 A JP H01318319A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pair
transistor
transistors
emitter
collector
Prior art date
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Pending
Application number
JP1106084A
Other languages
English (en)
Inventor
Behrooz L Abdi
ベルーズ・エル・アブディ
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.)
Motorola Solutions Inc
Original Assignee
Motorola Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Motorola Inc filed Critical Motorola Inc
Publication of JPH01318319A publication Critical patent/JPH01318319A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/082Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using bipolar transistors
    • H03K19/086Emitter coupled logic
    • H03K19/0866Stacked emitter coupled logic

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

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) 本発明は論理ゲートに関し、ざらに詳細には、電流モー
ドまたは差動の論理ゲートに関する。
(従来の技術および発明が解決しようとする課題)電流
モード論理(current mode logic、
以下rCMLJという。)ゲートは業界では周知である
。この種のゲートでは、[テールJ (tail)電流
が差動回路の径路間で切換えられ、ゲートに印加された
特定の符号化論理入力信号に応答して相補出力信号を発
生する。従来技術の電流モード論理ゲートはより低い切
換速度で典型的に動作するか、多くは、全部ではないが
、整合比り信号の立上り/立下り時間および入力負荷効
果が重要になる高速回路の用途で問題を生ずる。
たとえば、従来の普通のCMLゲートの一つはテール電
流を各種論理機能用負荷抵抗に導くのに「倍率器J (
muliplier)法を利用している。この方法では
、二つの負荷抵抗器が異なる数のトランジスタのコレク
タに接続される。典型的には、三つの入力ゲートに対し
て、一つの負荷抵抗器が七つのコレクタに接続され、伯
は一つのコレクタだけに接続される。したがって、第1
の出力の容量性負荷は他の出力より大きいので、出力は
論理入力信号に応じて他よりも低い速さで切換わる。こ
の負荷対コレクタ接続比は論理ゲート(AND、ORな
ど)が異なれば変化し、伝播遅れがゲート依存性になる
。ざらに、この種のゲートの他の短所は論理入力信号か
同数でないトランジスタで負荷され、符号に従属する応
答遅れを生じさせるということである。幾つかの信号を
並列に処理するシステムでは、立上り/立下り時間遅れ
の不一致とその論理関数および符号への依存性により異
なる信号間に好ましくないタイミング差を生じさせる。
したかって、切換ねったテール電流の径路が整合してお
り、出力の容量性負荷を減少させ、かつゲートの出力に
整合した立上り/立下りゲート遅れを出力し、これによ
り伝播遅れを機能および符号の双方に依存しない高速C
MLゲートが必要とされる。
したがって、本発明の目的は改良された論理ゲートを提
供することである。
本発明の他の目的は改良された電流モード論理のゲート
を提供することである。
(課題を解決するための手段) 上述および他の目的に従って、以下に示す論理ゲートが
提供される。第1のトランジスタ対はそのエミッタか共
に接続され、そのそれぞれのベースに相補論理入力信号
を受ける。テール電流源は第1トランジスタ対のエミッ
タに接続されて所定の電流を吸込む。各々が一対のエミ
ッタ、ベース、およびコレクタを備えている第2トラン
ジスタ対を少なくとも1つ有し、そのベースは第2の相
補論理入力信号対を受けるようになっており、そのコレ
クタは論理ゲートのそれぞれの出力に接続されている。
第2トランジスタ対の各々の第1]−ミッタ対は第1ト
ランジスタ対における第1トランジスタのコレクタに接
続されており、第2トランジスタ対における第1トラン
ジスタのエミッタ対のうちの第2エミッタは第1トラン
ジスタ対における第2トランジスタのコレクタに接続さ
れる。
第2トランジスタ対における第2トランジスタの第2エ
ミッタは開放されているか、またはそのベースに接続さ
れている。
本発明の特徴の一つは第2トランジスタ対のエミッタ対
から第1トランジスタ対のコレクタへの接続の異なる組
合せから、異なる論理機能ゲートが生ずるということで
ある。
(実施例) 図面には、本発明に係るCMLゲート1oが図示されて
いる。グー1〜1oは集積回路(IC)として製造する
のに適していることが理解される。
第1トランジスタ対12.14は相補論理入力信@Aお
よびAが印加される入力16.18にそれぞれ接続され
るベースを備えるが、二つのトランジスタのエミッタは
トランジスタ20のコレクタに相互に接続される。トラ
ンジスタ2oのエミッタは電流源22を経て、負電位ま
たは基準電位VEEが供給される端子24に接続される
。トランジスタ20のベースはバイアス制御信号を受け
る端子26に接続される。トランジスタ2oおよび電流
源22はくたとえば、抵抗またはダイオードによって実
現してもよい)テール電流■1を供給する電流供給手段
として動作する。
一般に、CMLゲート10はVCCとトランジスタ12
.14のコレクタとの間に接続された複数の二重エミッ
タ・トランジスタ対から成るが、入力論理信号対を論理
的に組合せるにはこのようなトランジスタ対が一つだけ
あればよい。したがって後述するように、CMLゲート
10は二重エミッタ・トランジスタ対の二重エミッタの
接続に応じて複数の論理入力信号を異なる論理機能に論
理的に組合せる。例として、CMLゲート10は論理積
の機能を行う接続が示されており、論理「1」を出力5
0に導出するには論理入力信号A、B、およびCのすべ
てが論理「1」でなければならない。この構成で、トラ
ンジスタ対28.30の第1のエミッタはトランジスタ
12のコレクタに接続され、トランジスタ30の第2の
エミッタはトランジスタ14のコレクタに接続される。
トランジスタ28の第2のエミッタはそのベースに接続
されるように示されているが、エミッタを開回路とする
こともでき、かつ回路動作に影響を与えないことが理解
されるであろう。トランジスタ28.30のベースは入
力32.34に供給される第2の相補論理入力信号(B
、B)を受信する。同様に、二重エミッタ・トランジス
タ36.38の第コのエミッタはトランジスタ2Bのコ
レクタに接続され、トランジスタ38の第2のエミッタ
はトランジスタ30のコレクタに接続される。そして、
トランジスタ36の第2のエミッタは開回路かあるいは
そのベースに接続される。第3の相補論理入力信号(C
,C)はトランジスタ36.38のベースに入力40.
42を通して供給される。トランジスタ36.38のコ
レクタは一対の抵抗器により実現できる各一対の電流源
44.46を経て端子48に接続される。相補論理出力
信号はそれぞれトランジスタ36.38のコレクタに接
続される出力50.52から導出される。トランジスタ
28.36の第2のエミッタをトランジスタ14.30
のコレクタにそれぞれ接続し、一方トランジスタ30.
38の第2のエミッタを開回路にすることにより、CM
Lゲート10を論理和ゲートとして動作させることか理
解される。
動作にあたり、六入力および六入力がそれぞれ論理rO
Jおよび論理「1」であれば、出力50.52における
出力信号は信号Bおよび信号Cの論理符号にかかわらず
論理「O」および「1」になる。これはトランジスタ1
4が導通すると、■■かトランジスタ30,38のコレ
クタ・エミッタ導電路を通して流れるからである。しか
し、論理入力Aが「高」であれば(論理[1ゴ)、■1
はトランジスタ12を通して切換えられるかあるいは方
向が定められ、入力BおよびCにより、トランジスタ2
8.30.またはトランジスタ36.38の一方または
他方を通して流れる。たとえば、BおよびCが「高」で
あれば、■■はトランジスタ28.36を通して方向法
めされる。したがって、出力50に現われる論理出力信
号OUTは論理「1」の状態にあるが、出力52に現わ
れる出力論理信号OUTは論理「O」になる。他のどん
な論理入力符号に対しても、OUTは論理「O」になる
。したがって、CMLゲート10は第1表の真理値表に
したがって、三つの入力論理符号をAND論理機能によ
り論理的に組合せる。
第1表 また、トランジスタ28.30およびトランジスタ36
.38の第2のエミッタの接続を交換することにより、
CMLゲート10の論理機能をAND論理ゲートからO
R論理ゲートに変えることができる。
(発明の効果〉 上述したように、本発明は予゛め定める論理機能を行う
ために、ゲートの出力に接続されたコレ9タ数が減るこ
とにより出力の容量性負荷が減少した新規なCMLゲー
トである。さらに、テール電流が出力まで流れる径路は
入力信号または論理ゲートの形式に関係なく同じで、し
かも入力の負荷は同量である。したがって、CMLゲー
トの動作速度が向上し、出力信号の立上り/立下り時間
か減少して等しくなる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例であるCMLゲートを示す回路
図である。 12.14;28.30;36.38 ・・・・・・トランジスタ対、 22.44.46・・・・・・電流源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、各々がベース、コレクタ、および少くとも一つのエ
    ミッタを備え、該エミッタが互いに接続される第1トラ
    ンジスタ対と、 前記第1トランジスタ対の前記ベースをそれぞれ回路の
    第1および第2入力に接続する手段と、各々がベース、
    コレクタ、第1および第2エミッタを備えている第2ト
    ランジスタ対であって、前記第1エミッタは共に前記第
    1トランジスタ対における第1トランジスタの前記コレ
    クタに接続され、前記第2トランジスタ対における第1
    トランジスタの前記第2エミッタは前記第1トランジス
    タ対の第2トランジスタの前記コレクタに接続され、前
    記第2トランジスタ対における第2トランジスタの前記
    第2エミッタは開回路またはそのトランジスタの前記ベ
    ースに接続される少くとも一つの第2トランジスタ対と
    、 前記第2トランジスタ対の前記ベースをそれぞれ回路の
    第3および第4入力に接続する手段と、前記第2トラン
    ジスタ対の前記コレクタをそれぞれ回路の第1および第
    2出力に接続する手段と、電流を導くために、前記第1
    トランジスタ対の前記エミッタに接続された電流供給手
    段と、から構成されることを特徴とする回路。 2、前記第2トランジスタ対の前記コレクタを前記第1
    および前記第2出力に接続する前記手段は、 各々がベース、コレクタ、ならびに第1および第2エミ
    ッタを備える第3トランジスタ対であつて、前記第1エ
    ミッタが共に前記第2トランジスタ対における第1トラ
    ンジスタの前記コレクタに接続され、前記第3トランジ
    スタ対の一方のトランジスタの前記第2エミッタが前記
    第2トランジスタ対における第2トランジスタの前記コ
    レクタに接続され、前記第3トランジスタ対の他方のト
    ランジスタの前記第2エミッタが開回路またはそのベー
    スに接続される第3トランジスタ対と、前記第3トラン
    ジスタ対の前記ベースをそれぞれ回路の第5および第6
    入力に接続する手段と、前記第3トランジスタ対の前記
    コレクタをそれぞれ回路の第1および第2出力に接続す
    る手段と、から構成されることを特徴とする請求項1記
    載の回路。 3、各々がベース、コレクタ、および少くとも一つのエ
    ミッタを備え、該エミッタが共に接続される第1トラン
    ジスタ対と、 前記第1トランジスタ対の前記ベースをそれぞれゲート
    の第1および第2入力に接続する手段と、各々がベース
    、コレクタ、第1および第2エミッタを備えている第2
    トランジスタ対であって、前記第1エミッタは前記第1
    トランジスタ対における第1トランジスタの前記コレク
    タに接続され、前記第2トランジスタ対における第1ト
    ランジスタの前記第2エミッタは前記第1トランジスタ
    対における第2トランジスタの前記コレクタに接続され
    、前記第2トランジスタ対における第2トランジスタの
    前記第2エミッタは開回路またはそのベースに接続され
    、前記第2トランジスタ対における前記第1トランジス
    タの前記コレクタはゲートの第1出力に接続され、前記
    第2トランジスタの前記コレクタはゲートの第2出力に
    接続される第2トランジスタ対と、 前記第2トランジスタ対の前記ベースをゲートの第3お
    よび第4入力に接続する手段と、前記第1トランジスタ
    対の前記エミッタに接続される電流源と、 から構成されることを特徴とする集積化された電流モー
    ド論理のゲート。 4、前記第2トランジスタ対の前記コレクタを前記第1
    および第2出力に接続する前記手段は、各々がベース、
    コレクタ、第1および第2エミッタを備える第3トラン
    ジスタ対であって、前記第1エミッタが前記第2トラン
    ジスタ対における前記第2トランジスタの前記コレクタ
    に接続され、前記第3トランジスタ対における第1トラ
    ンジスタの前記第2エミッタが前記第2トランジスタ対
    における前記第1トランジスタの前記コレクタに接続さ
    れ、前記第3トランジスタ対における第2トランジスタ
    の前記第2エミッタが開回路またはその前記ベースに接
    続され、前記第1あよび第2トランジスタの前記コレク
    タがそれぞれ前記第1および第2出力に接続される第3
    トランジスタ対と、 前記第3トランジスタ対の前記ベースをそれぞれゲート
    の第5および第6入力に接続する手段と、から構成され
    ることを特徴とする請求項3記載のゲート。
JP1106084A 1988-05-02 1989-04-27 論理ゲート Pending JPH01318319A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/188,941 US4868423A (en) 1988-05-02 1988-05-02 Current mode logic gate
US188,941 1988-05-02

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01318319A true JPH01318319A (ja) 1989-12-22

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ID=22695207

Family Applications (1)

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JP1106084A Pending JPH01318319A (ja) 1988-05-02 1989-04-27 論理ゲート

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EP (1) EP0340715A1 (ja)
JP (1) JPH01318319A (ja)

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EP0340715A1 (en) 1989-11-08
US4868423A (en) 1989-09-19

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