JPH02100419A - Ecl回路 - Google Patents

Ecl回路

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JPH02100419A
JPH02100419A JP63252681A JP25268188A JPH02100419A JP H02100419 A JPH02100419 A JP H02100419A JP 63252681 A JP63252681 A JP 63252681A JP 25268188 A JP25268188 A JP 25268188A JP H02100419 A JPH02100419 A JP H02100419A
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current generating
gate
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Akira Denda
傳田 明
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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
    • HELECTRICITY
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    • H03K19/0823Multistate logic
    • H03K19/0826Multistate logic one of the states being the high impedance or floating state

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、ECL回路に関し、特に、出力状態として高
レベル、低レベルおよび高インピーダンス状態を有する
ECL回路に関する。
[従来の技術] 論理回路をバスラインに接続する場合、論理回路は、そ
の出力状態として、高レベル、低レベルおよび高インピ
ーダンス状態の3つの状態を有するいわゆる3値論理回
路である必要がある。而して、従来のECL回路の場合
、その3値論理回路は消費電流が極めて大きいという欠
点を有していた。従来のECLB値論理回路の一例を第
5図に示す。従来の回路は、同図に示すように、バイポ
ーラトランジスタQl、Q2とによって差動回路を構成
し、トランジスタQlとQ2の共通のエミッタ接続点に
は定電流発生回路としてバイポーラトランジスタQ3が
接続され、また、差動回路の一方のトランジスタQ2の
コレクタにはエミッタフォロアトランジスタQ4が接続
されている。差動回路の他方のトランジスタQlのベー
スにはANDゲート5の出力端子が接続され、また、A
NDゲート5には、信号入力端子1および制御信号入力
端子2を介して、論理信号と制御信号が入力される。更
に、エミッタフォロアトランジスタQ4のベース端子8
には、電流スイッチ回路10の出力端子が接続され、ま
た、トランジスタQ4のエミッタは、出力端子9を介し
て、その電位が終端電位Vtであるバスラインに接続さ
れている。
而して、電流スイッチ回路10は、バイポーラトランジ
スタQIO,Q20によって構成される差動回路とこの
差動回路に対して定電流を供給するバイポーラトランジ
スタQ30とから成り立っており、電流スイッチ回路1
0の入力端子であるトランジスタQ+oのベースは、制
御信号入力端子2に接続されている。また、トランジス
タQ2 、Q20のベースは、リファレンス電位電源V
RBpに、そしてトランジスタQ3 、Q30のベース
はカレントソース電位電源Vcsに接続されている。
第5図に図示された回路は、次のように動作する。まず
、制御信号が高レベル(論理“1゛′)であるも−のと
すると、電流スイッチ回路10のトランジスタQ+oが
オン、Q20がオフとなるので、電流スイッチ回路10
がエミッタフォロア回路に影響を及ぼすことはない。ま
た、この状態(制御信号が高電位状態)では、ANDゲ
ート5の出力には信号入力端子1に加えられる信号がそ
のままANDゲート5の出力となり、また、この信号は
、ECL回路の出力端子9に現れる。次に、制御信号が
低レベル(論理”o”)になったとすると、ANDゲー
ト5の出力は、低電位となりエミッタフォロアトランジ
スタのベース端子8の電位も低電位となる。一方、電流
スイッチ回路10では、トランジスタQ+oがオフ、ト
ランジスタQ2oがオンとなり、その結果、トランジス
タロ2側のコレクタ抵抗7の電圧降下が一層増大し、エ
ミッタフォロアトランジスタQ4のベース電位は、終端
電位7丁とトランジスタQ4の順方向電圧との相思下と
なって、トランジスタQ4は高インピーダンス状態とな
る。よって、このECL回路は、ノンインバータ3値論
理回路を構成している。
[発明が解決しようとする問題点コ 上述した従来例の回路では、E CL回路を高インピー
ダンス状態としないときにも、電流スイッチ回路10に
は一定の電流を流しておくものであるので、消費電力が
大きいという欠点があった。
また、電流スイッチ回路10はトランジスタ3個と抵抗
1個を必要とするので、従来例の回路は、多くの点数の
部品を要した。その上、リファレンス電位電源V RE
Pやカレントソース電位電源VC5からこの回路への配
線およびこの回路の出力端子からエミッタフォロアトラ
ンジスタQ4のベース端子8への配線を要するものであ
るので、従来例の回路は、広い面積を必要とした。
[間離点を解決するための手段] 本発明のECL回路は、差動回路を構成する1対のバイ
ポーラトランジスタと、そのベースが前記差動回路の一
方の出力端子に接続されそのエミッタがバスラインに接
続されたエミッタフォロアトランジスタと、差動回路の
共通のエミッタ接続点と電源との間に接続された定電流
発生回路とを有しており、そして、前記定電流発生回路
には、導通または非導通に制御されるトランジスタが備
えられており、該トランジスタは、それが導通したとき
には、前記共通の接続点と前記電源との間の実効電流を
増加させ、前記エミッタフォロアトランジスタのベース
電位を、前記エミッタフォロアトランジスタを高インピ
ーダンス状態とする値にすることのできるものである。
[実施例] 次に、図面を参照して本発明の実施例について説明する
第1図は、本発明の一実施例を示す回路図である。同図
において、第5図の従来例のものと同一の部分について
は同一の番号が付されているので重複する説明は省略す
る0本実施例においては、従来例で用いられていた電流
スイッチ回路が除去され、代わりに、定電流発生回路6
のエミッタ抵抗に並列に、そのゲートが制御信号入力端
子2に接続された電流制御用のNチャネルMOS)ラン
ジスタNMが接続され、また、従来例においてANDゲ
ート5が用いられていた入力ゲート部分にNORゲート
3が接続されている。
この実施例の回路は2次のように動作する。まず、制御
信号が低レベルであるときには、MOSトランジスタN
Mはオフ状態にあるので、定電流発生回路は、通常の動
作を行い、カレントソース電位電源V。Sの電位で規定
される電流を差動回路に供給する。また1、:の状態(
制御入力信号が低レベル状態)では、NORゲートは、
入力信号に対してインバータ動作を行なうので、ECL
回路の出力端子9からは、入力信号の反転信号が得られ
る。
次に、制御信号が高レベルとなると、NORゲート3の
出力端子には低レベルの信号が現れるので、エミッタフ
ォロアトランジスタQ4のベース電位は低レベルとなる
。一方、この状態ではMOSトランジスタNMはオン状
態となるので、定電流発生回路6が流す電流は増加し、
トランジスタロ2側のコレクタ抵抗7における電圧降下
も増大する。この場合、MOS)ランジスタMNを流れ
る電流はそのサイズ(ゲート幅)によって決定されるの
で、このトランジスタのサイズを適切に選択すれば、こ
のトランジスタがオンしたときにトランジスタQ2のコ
レクタ電位を、終端電位7丁とトランジスタQ4の順方
向電圧との和以上とすることができる。このようにしで
あるものとすれば、MOSトランジスタNMがオンした
ときにはエミッタフォロアトランジスタQ4は高インピ
ーダンス状態となる。よって、このECL回路は、イン
バータ動作の3値論理回路として動作する。
次に、第2図を参照して本発明の他の実施例について説
明する。第2図に示されたものは、第1図のものにおけ
る電流制御用のNチャネルMOSトランジスタをPチャ
ネルMO3)ランジスタPNに替え、更に入力ゲートを
NORゲートからANDゲート5としたものである。こ
の回路では制御信号入力端子2への制御信号が高レベル
のときは、MOSトランジスタPMはオフ状態にあり、
この信号が低レベルとなると、このトランジスタはオン
状態となる。また、A、NDゲートは、制御信号が高レ
ベルのときは、端子1への入力信号をそのまま出力させ
るスルー回路として動作する。
従って、この回路はノンインバータ(スルー回路)3値
論理回路として動作する。
次に、第3図を参照して、本発明の更に他の実施例につ
いて説明する。この実施例は、先の実施例で、NPNバ
・イボーラトランジスタQ1〜Q4を用いていたところ
に、PNPバイポーラトランジスタQ5〜Q8を使用し
ている。また、電流制御用のMOS)ランジスタとして
、Pチャネル型のものを用い、入力ゲート回路にはNA
ND回路を用いている。この実施例の回路では電流制御
用PチャネルMOS)ランジスタPMをオフとする制御
信号のとき、即ち、制御信号が高レベルであるとき、N
ANDゲート4は端子1への入力信号に対して、インバ
ータとして動作するので、このECL回路は、インバー
タ動作3値論理回路を構成する。
第4図は、第3図の実施例の電流制御用のMOSトラン
ジスタをNチャネル型のものに替え、更に、入力ゲート
をANDとした実施例を示している。このように変更す
れば、インバータ動作の第3図のものをノンインバータ
動作のものとすることができる。
以上の例において、トランジスタQ4が高インピーダン
ス状態になる時の制御信号の論理値が、第1図の例と他
の例とで異なっていたが、適宜、インバータを介挿する
なとして、いずれのものにおいても一定の論理値でトラ
ンジスタQ4を高インピーダンス状態とすることができ
る。
以上の実施例では電流制御用のトランジスタとしてMO
Sトランジスタを使用していたが本発明ではこれをバイ
ポーラトランジスタに置き換えてもよい、また、このト
ランジスタの接続位置は、有効に定電流発生回路6の電
流を増加させることのできるところであればよいのであ
って実施例の位置に限定されるものではない。従って、
例えばこのトランジスタをトランジスタQ3と並列に接
続するようにしてもよい。
[発明の効果] 以上説明したように、本発明は、定電流発生回路に単に
1本のトランジスタを追加することによって、ECL回
路を3値論理回路として動作させることができるもので
あるから、従来のECLB値論理回路と比較して、 ■通常動作時に無駄な電力を消費しない、■部分点数が
少ない、 ■配線数が少ない、 等の効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図、第2図、第3図、第4図はそれぞれ本発明の実
施例を示す回路図、第5図は従来例の回路図である。 1・・・信号入力端子、 2・・・制御信号入力端子、
3・・・NORゲート、 4・・・NANDゲート、 
 5・・・ANDゲート、 6・・・定電流発生回路、
 7・・コレクタ負荷抵抗、 8・・・エミッタフォロ
アトランジスタベース端子、 9・・・出力端子、 Q
+〜Q8・・・バイポーラ1〜ランジスタ、 NM・・
・電流制御用NチャネルMoSトランジスタ、 PM・
・・電流制御用PチャネルMO8!−ランジスタ。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)差動回路を構成する1対のバイポーラトランジス
    タと、該差動回路の一方の出力端子に接続され、そのエ
    ミッタがバスラインに接続されたエミッタフォロアトラ
    ンジスタと、前記差動回路の共通に接続されたエミッタ
    と電源との間に接続された定電流発生回路とを具備する
    ECL回路において、前記定電流発生回路には、導通ま
    たは非導通に制御されるトランジスタが備えられており
    、かつ、該トランジスタは、それが導通したときには前
    記差動回路を流れる電流を増加させ、もって、前記差動
    回路の前記一方の出力端子の電位を前記エミッタフォロ
    アトランジスタを高インピーダンス状態とする値にする
    ものであることを特徴とするECL回路。
  2. (2)定電流発生回路が、そのベースがカレントソース
    電位電源に接続されそのコレクタが前記差動回路の共通
    に接続されたエミッタに接続されそのエミッタがエミッ
    タ抵抗を介して電源に接続されたバイポーラトランジス
    タと、そのゲートが前記エミッタフォロアトランジスタ
    を高インピーダンスにするための信号が印加される制御
    信号入力端子に接続されそのソース、ドレインがそれぞ
    れ前記エミッタ抵抗の一端と他端とに接続されているM
    OSトランジスタとから構成されている特許請求の範囲
    第1項記載のECL回路。
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DE68915381T DE68915381T2 (de) 1988-10-06 1989-10-04 Emittergekoppelte logische Schaltung mit drei Zuständen und niedrigem Stromverbrauch.
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