JPH02141022A - Level converting device - Google Patents

Level converting device

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JPH02141022A
JPH02141022A JP63294341A JP29434188A JPH02141022A JP H02141022 A JPH02141022 A JP H02141022A JP 63294341 A JP63294341 A JP 63294341A JP 29434188 A JP29434188 A JP 29434188A JP H02141022 A JPH02141022 A JP H02141022A
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logic signal
high potential
power supply
logic
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正雄 鈴木
Yoshiyuki Yasuda
禎之 安田
Akinori Yamagata
山方 昭徳
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/017509Interface arrangements
    • H03K19/017518Interface arrangements using a combination of bipolar and field effect transistors [BIFET]

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  • Mathematical Physics (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To easily convert the level of logic signals by providing a 1st level conversion circuit using MIS type transistors and a 2nd level conversion circuit using a bipolar type transistor. CONSTITUTION:The 1st level conversion circuit M1 has an input terminal S1 for inputting the 1st logic signal from gates of the 1st and 2nd MIS type transistors T1 and T2 as an input signal and an output line for outputting the 2nd logic signal from the connecting middle point between the collector of the 1st bipolar type transistor Q1 and resistance R, whereas the 2nd level conversion circuit M2 has the 2nd npn type bipolar type transistor Q2. Therefore, the level of logic signals for a logic circuit using the MIS type transistors T1 and T2 can be converted easily into the level of logic signals for another logic circuit using the bipolar type transistors Q1 and Q2.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention] 【産業上の利用分野】[Industrial application field]

本発明は、MIS型トランジスタを用いた論理回路用の
、高レベル及び低レベルと振幅とをとる論理信号を、バ
イポーラ型トランジスタを用いた論理回路用の、高レベ
ル及び低レベルと振幅とをとる論理信号にレベル変換す
るレベル変換装置に関する。 (従来の技術] 従来、第2図を伴って次に述べるレベル変換装置が提案
されている。 すなわち、MIS型トランジスタを用いた論理回路用の
、高電位レベルv1]1及び低電位レベルv1.と振幅
1v111  ’ILlとをとる第1の論理信号S1を
、その高電位レベルV111側に高電位レベルv21.
及び低電位レベルをとり且つ第1の論理信号S1の振幅
1V1t+  ’ILIに比し狭い振幅をとる第2の論
理信号S2にレベル変換する第1のレベル変換回路M1
を有する。 この場合、第1のレベル変換回路M1は、ソースを高電
位電源端子El’に接続しているpチャンネル型の第1
のMIS型トランジスタT1と、ドレインを第1のMI
S型トランジスタT1のドレインに複数N個のダイオー
ドd1、d ・・・・・・・・・dNが直列に接続され
ているダイ第一ド回路りを逆極性に通じて接続し、ソー
スを低電位電源端子E2に接続している「)チャンネル
型の第2のMIS型トランジスタとを有し、MIS型ト
ランジスタT1及びT2のゲートから上述した第1の論
理信@S1を入力信号として入力する入力端子1を導出
し、また、トランジスタT1のドレインとダイオード回
路りとの接続中点から上述した第2の論理信号S2を出
力する出力線2を導出している、という構成を有する。 また、第1のレベル変換回路M1からの第2の論理信号
S2を、バイポーラ型トランジスタを用いた論理回路用
の、第1の論理信号S1の高電位レベルV1□側の高電
位レベルV311及び低電位レベルV3Lをとり、且つ
バイポーラ型トランジスタを用いた論理回路用の、第1
の論理信号S1の振幅IVlll−V111に比し狭い
振幅をとる第3の論理信号S3にレベル変換する第2の
レベル変換回路M2を有する。 この場合、第2のレベル変換回路M2が、ベースを第1
のレベル変換回路M1から導出している出力線2に接続
し、コレクタを高電位電源端子E4に接続し、エミッタ
から上述した第3の論理信号S3を出力信号として出力
する出力端子3を導出しているnpn型のトランジスタ
Q2と、一端を高電位電源端子E4に接続し、他端を出
力端子3に接続している、複数例えば2個のダイオード
d′1、及びd’2が直列に接続されているダイオード
回路D′とを有する、という構成を右する。 なお、図においては、出力端子3と低電位電源端子E5
との間、及び出力端子3と高電位電源端子E6との間に
、それぞれ抵抗RL、及び容ff1cLが、出力端子3
に接続される負荷として接続されている。 以上が、従来提案されているレベル変Vj!装置の構成
である。 このような構成を右するレベル変換装置によれば、いよ
、入力端子1に入力信号としで入力される論理信号S1
が、高電位レベルv111及び低電位レベルV1.をそ
れぞれ−2,2V及び=5.2Vとし、振幅を1−2.
1− (−5,2>=3.OVとしている論理信号であ
るとし、また、出力端子3から出力信号として出力され
る論理信号S3が、高電位レベルV311及び低電位レ
ベルv3.ヲ、そttlL−0,8V及び−1゜6vと
し、振幅を1−0.8− (−1,6)=0.8Vとし
ている論理信号である必要があるとするとき、高電位電
源端子El’ に、Ovの電位を与え、また、低電位電
源端子E2に、論理信号S1の低電位レベルv11に対
応した5、2vの電位を与え、さらに、高電位電源端子
E4及びE6に論理(2@ S 3の高電位レベル■3
11に対応したOVの電位を与え、また、低電位電源端
子E5に論理信号S3の低電位レベルV3Lに対応した
−2.OVの電位を与えておけば、論理信号S1が高電
位レベルV1..(−2゜2V)をとるとき、MIS型
トランジスタT1及びT2がそれぞれオフ及びオンする
。このため、出力線2の電位が低電位電源端子E2の電
位(−5,2V)よりもダイオード回路りにおけるダイ
オードd  −dNのそれぞれのオン時の降下電圧の和
(これをV、とする)分高い電位(−5,2+V、)V
になる。 また、論理信号S1が低電位レベルV(−5゜2V)を
とるとき、MIS型トランジスタT1及び■2がそれぞ
れオン及びオフする。このため、出力線2の電位が高電
位電源端子E1’の電位(0■)になる。 従って、レベル変換回路M1の出力線2に、高電位レベ
ル2.及び低電位レベルV2.をそれぞれov及び−(
5,2−V、)V!:t6第2の論理信号S2が得られ
る。 また、出力線2に、第2の論理信号S2が、上述した高
電位レベルV2H及び低電位レベルV2、をとって得ら
れるので、論理信号S2が高電位レベルV2..(OV
)をとるとき、トランジスタQ2がオンし、このため、
出力端子3の1位が、高電位レベルv211よりもトラ
ンジスタQ2のベース・エミッタ間電圧■、E(通常、
約0゜8v)分低イlf位(V2.、−V、−(=O−
0゜8=0.8V)になる。 また、論理信号S2が低電位レベルV2.(−(5,2
−V、)V)をとるとき、出力端子3がオフし、このた
め、出力端子3の電位が、低電位レベル■21(OV)
より6ダイオ一ド回路D′におけるダイオードd′1及
びd′2のそれぞれのオン時の降下電圧(通常、約0.
8V)の和(0,8+0.8=1.6V)分低い電位(
0−1,6V=−1,6V)になる。 従って、レベル変換回路M2の出力線3に、高電位レベ
ルv3N及び低電位レベルV3Lをそれぞれ−0,8V
及び−1,6Vとし、振幅を0.8−1.61−0.8
Vとする、第3の論理信号S3が得られる。 以上のことから、第2図に示すレベル変換装置によれば
、MIS型トランジスタを用いた論理回路用の高電位レ
ベル■111及び低電位レベルv1.と振幅とをとる論
理信号S1を、バイポーラ型トランジスタを用いた論理
回路用の、論理信号S1の高電位レベルvill側の高
電位レベルV 及び■3.と振幅とをとる論理信号S3
にし3■ ベル変換することができる。
The present invention provides a logic signal that takes high and low levels and amplitudes for a logic circuit using MIS transistors, and a logic signal that takes high and low levels and amplitudes for a logic circuit using bipolar transistors. The present invention relates to a level conversion device that converts the level of a logic signal. (Prior Art) Conventionally, a level conversion device described below with reference to FIG. 2 has been proposed.That is, a high potential level v1]1 and a low potential level v1. A first logic signal S1 having an amplitude of 1v111'ILl is set to a high potential level V21.
and a first level conversion circuit M1 that converts the level into a second logic signal S2 that takes a low potential level and has a narrower amplitude than the amplitude 1V1t+'ILI of the first logic signal S1.
has. In this case, the first level conversion circuit M1 is a p-channel type first level conversion circuit M1 whose source is connected to the high potential power supply terminal El'.
MIS type transistor T1, whose drain is connected to the first MIS transistor T1.
A diode circuit in which a plurality of N diodes d1, d...dN are connected in series is connected to the drain of the S-type transistor T1 with reverse polarity, and the source is set to low. An input having a channel-type second MIS type transistor connected to the potential power supply terminal E2, and inputting the above-mentioned first logic signal @S1 as an input signal from the gates of the MIS type transistors T1 and T2. It has a configuration in which a terminal 1 is led out, and an output line 2 for outputting the above-mentioned second logic signal S2 is led out from a connection midpoint between the drain of the transistor T1 and the diode circuit. The second logic signal S2 from the first level conversion circuit M1 is converted to a high potential level V311 on the high potential level V1□ side of the first logic signal S1 and a low potential level V3L for a logic circuit using bipolar transistors. The first method is for logic circuits using bipolar transistors.
The second level conversion circuit M2 converts the level into a third logic signal S3 having a narrower amplitude than the amplitude IV11-V111 of the logic signal S1. In this case, the second level conversion circuit M2 converts the base into the first level.
The output terminal 3 is connected to the output line 2 derived from the level conversion circuit M1, the collector is connected to the high potential power supply terminal E4, and the emitter outputs the above-mentioned third logic signal S3 as an output signal. A plurality of, for example, two diodes d'1 and d'2 are connected in series, with one end connected to the high potential power supply terminal E4 and the other end connected to the output terminal 3. The diode circuit D' shown in FIG. In addition, in the figure, output terminal 3 and low potential power supply terminal E5
A resistor RL and a capacitor ff1cL are connected between the output terminal 3 and the high potential power supply terminal E6, respectively.
connected as a load. The above is the level change Vj that has been proposed so far! This is the configuration of the device. According to the level conversion device having such a configuration, the logic signal S1 input as an input signal to the input terminal 1 is
is the high potential level v111 and the low potential level V1. are -2, 2V and =5.2V, respectively, and the amplitude is 1-2.
1-(-5,2>=3.OV), and the logic signal S3 outputted as an output signal from the output terminal 3 has a high potential level V311, a low potential level V311, and ttlL-0.8V and -1°6V, and it is necessary to have a logic signal with an amplitude of 1-0.8-(-1,6)=0.8V, when the high potential power supply terminal El' , Ov, and the low potential power terminal E2 is given a potential of 5, 2 V corresponding to the low potential level v11 of the logic signal S1. Furthermore, the high potential power terminals E4 and E6 are given a logic (2@S 3 high potential level■3
11, and -2. corresponding to the low potential level V3L of the logic signal S3 is applied to the low potential power supply terminal E5. If the potential of OV is applied, the logic signal S1 becomes the high potential level V1. .. (-2°2V), MIS type transistors T1 and T2 are turned off and turned on, respectively. Therefore, the potential of the output line 2 is lower than the potential (-5, 2V) of the low potential power supply terminal E2, which is the sum of the voltage drops when each of the diodes d - dN in the diode circuit is turned on (this is defined as V). higher potential (-5, 2+V, )V
become. Further, when the logic signal S1 takes a low potential level V (-5°2V), the MIS type transistors T1 and 2 are turned on and off, respectively. Therefore, the potential of the output line 2 becomes the potential (0■) of the high potential power supply terminal E1'. Therefore, the output line 2 of the level conversion circuit M1 has a high potential level 2. and low potential level V2. ov and -(
5,2-V,)V! :t6 The second logic signal S2 is obtained. Further, since the second logic signal S2 is obtained on the output line 2 at the high potential level V2H and the low potential level V2 described above, the logic signal S2 is at the high potential level V2. .. (OV
), transistor Q2 turns on, so that
The first position of the output terminal 3 is the base-emitter voltage of the transistor Q2, which is higher than the high potential level v211 (normally,
Approximately 0°8V) minute low level (V2., -V, -(=O-
0°8=0.8V). Further, the logic signal S2 is at the low potential level V2. (-(5,2
-V, )V), the output terminal 3 turns off, and therefore the potential of the output terminal 3 changes to the low potential level ■21 (OV).
Therefore, the voltage drop when each of the diodes d'1 and d'2 in the six-diode circuit D' is turned on (usually about 0.
8V) is lower by the sum (0.8+0.8=1.6V) of the potential (
0-1,6V=-1,6V). Therefore, the high potential level v3N and the low potential level V3L are applied to the output line 3 of the level conversion circuit M2 by -0 and 8 V, respectively.
and -1,6V, and the amplitude is 0.8-1.61-0.8
A third logic signal S3, which is assumed to be V, is obtained. From the above, according to the level converter shown in FIG. 2, the high potential level 111 and the low potential level v1.1 for logic circuits using MIS type transistors. A logic signal S1 having an amplitude of and a high potential level V on the high potential level vill side of the logic signal S1 for a logic circuit using bipolar transistors and 3. Logic signal S3 having the amplitude and
Nishi 3■ Can be converted into a bell.

【発明が解決しようとする課題】[Problem to be solved by the invention]

第2図で上述した従来のレベル変換装置の場合、第1の
レベル変換回路M1のMIS型トランジスタT1及びT
2のゲートから導出されている入力端子1に、MIS型
トランジスタを用いた論理回路用の、^電位レベルV1
□及び低電位レベルv1.をとる第1の論理信号S1が
入力されることから、第1のレベル変換回路M1のMI
S型トランジスタT1側の高電位電源端子E1’及びM
IS型トランジスタT2側の低電位電源端子E2にそれ
ぞれ第1の論理信号S1の高電位レベルVl11(−2
,2V)及び低電位レベルV1.(−5,2V)に対応
した電位を与えて、第1のレベル変換回路M1を動作さ
せることが望ましい。 この意味において、第2図で上述した従来のレベル変換
装置の場合、低電位電源端子E2に第1の論理信@S1
の低電位レベルV1.(−5゜2V)に対応している電
位を与えることによって、第1のレベル変換回路M1が
動作するので問題はないとしても、高電位電源端子El
’ に、第1の論理信号S1の高電位レベルV1□(−
2゜2V)に対応している−2.2Vのような電位を与
える場合、高電位電源端子E4及びE6にOVのような
電位を与え、また、低電位電源端子E5に−2,Ovの
ような電位を与えている限り、第3の論理信号S3の低
電位レベルv3゜が、第1の論理信号S1が高電位レベ
ルV111をとるときに、(0−1,6)V=−1,6
Vの電位で得られるとしても、バイポーラ型トランジス
タQ2がオンにならないことから、第3の論理信号S3
の高電位レベル■3)1が得られない。 また、高電位電源端子E4及びE6にOvよりも低い−
2,2vを与え、また、低電位電源端子E5に−2,2
Vよりも低い電位を与えれば、第3の論理信号S3の低
電位レベルv31が、第1の論理信@S1が高電位レベ
ルV111をとるときに、(−2,2’−1,6)=−
3,8Vの電位′C得られ、また、第3の論理信号S3
の高電位レベルv311が、第1の論理信号S1が低電
位レベルv11をとるときに、(−2,2−0゜8)=
−3,0Vで得られ、従って、第3の論理信号S3の高
電位レベルv311及び低電位レベルV3Lが、バイポ
ーラ型1−ランジスタを用いた論理回路用の−0,8■
及び−1,6Vで得られない、という不都合を有してい
た。 よって、本発明は、上述した欠点のない、新規なレベル
変換装置を提案せんとするものである。
In the case of the conventional level conversion device described above in FIG. 2, MIS type transistors T1 and T of the first level conversion circuit M1
The input terminal 1 derived from the gate of 2 has a potential level V1 for a logic circuit using MIS type transistors.
□ and low potential level v1. Since the first logic signal S1 is input, the MI of the first level conversion circuit M1 is
High potential power supply terminals E1' and M on the S-type transistor T1 side
The high potential level Vl11(-2
, 2V) and low potential level V1. It is desirable to operate the first level conversion circuit M1 by applying a potential corresponding to (-5, 2V). In this sense, in the conventional level converter described above in FIG. 2, the first logic signal @S1 is connected to the low potential power supply terminal E2.
The low potential level V1. (-5°2V), the first level conversion circuit M1 operates, so there is no problem, but the high potential power supply terminal El
', the high potential level V1□(-
When applying a potential such as -2.2V, which corresponds to As long as such a potential is applied, the low potential level v3° of the third logic signal S3 becomes (0-1,6)V=-1 when the first logic signal S1 takes the high potential level V111. ,6
Even if the potential of V is obtained, the bipolar transistor Q2 does not turn on, so the third logic signal S3
High potential level ■3) 1 cannot be obtained. In addition, - lower than Ov is applied to high potential power supply terminals E4 and E6.
2.2v is applied, and -2.2v is applied to the low potential power supply terminal E5.
If a potential lower than V is applied, the low potential level v31 of the third logic signal S3 becomes (-2, 2'-1, 6) when the first logic signal @S1 takes the high potential level V111. =-
A potential 'C of 3.8V is obtained, and a third logic signal S3
When the first logic signal S1 takes the low potential level v11, the high potential level v311 of (-2, 2-0°8)=
-3.0V, therefore, the high potential level v311 and low potential level V3L of the third logic signal S3 are -0.8V for the logic circuit using the bipolar type 1-transistor.
It has the disadvantage that it cannot be obtained at -1.6V. Therefore, the present invention seeks to propose a novel level conversion device that does not have the above-mentioned drawbacks.

【課題を解決するための手段1 本発明によるレベル変換装置は、■第2図で上述した従
来のレベル変換装置の場合と同様に、MrS型トランジ
スタを用いた論理回路用の、高電位レベル及び低電位レ
ベルと振幅とをとる第1の論理信号を、その高電位レベ
ル側の高電位レベル及び低電位レベルと上記第1の論理
信号に比し狭い振幅とをとる第2の論理信号にレベル変
換する第1のレベル変換回路と、■上記第2の論理信号
を、バイポーラ型トランジスタを用いた論理回路用の、
第1の論理信号の高レベル側の高レベル及び低レベルと
振幅とをとる第2の論理信号にレベル変換する第2のレ
ベル変換回路とを有する。 しかしながら、本発明によるレベル変M &置の場合、
第1のレベル変換回路が、ソースを第1の高電位電源端
子に接続しているpチャンネルをの第1のMIS型トラ
ンジスタと、ドレインを上記第1のMIS型トランジス
タのドレインに接続し、ソースを定電流回路を通じて低
電位電源端子に接続しているnチトンネル型の第2のM
IS型トランジスタと、ベースを上記第1の高電位電源
端子に接続し、エミッタを上記第1及び第2MIS型ト
ランジスタのドレインに接続し、コレクタを抵抗を通じ
て第2の12i電位電源端子に接続しているnpn型の
第1のバイポーラ型1ヘランジスタとを有し、そして、
上記第1及び第2のMIS型1ヘランジスタのゲートか
ら、上記第1の論理信号を入力信号として人力する入力
端子を導出し、また、上記第1のバイポーラ型トランジ
スタのコレクタと上記抵抗との接続中点から、上記第2
の論理信号を出力する出力線を導出している、という構
成を有する。 また、第2のレベル変換回路が、ベースを上記出力線に
接続し、コレクタを第3の低電位電源端子に接続し、エ
ミッタから上記第3の論理信号を出力信号として出力す
る出力端子を導出しているnpn型の第2のバイポーラ
型トランジスタを有する、という構成を有する。 【作用・効果】 本発明によるレベル変換装置によれば、第1のレベル変
換回路の第1のMIS型トランジスタ側の第1の高電位
電源端子、及び第2の〜1(S型トランジスタ側の低電
位電源端子に、それぞれ第1の論理(fi号の高電位レ
ベル、及び低電位レベルに対応した電位を与えて、第1
のレベル変換回路を動作させることができるので、【発
明が解決しようとする課題1の項で述べた第2図で上述
した従来のレベル変換装置の欠点乃至不都合を伴うこと
なしに、MIS型1〜ランジスタを用いた論理回路用の
、高電位レベル及び低電位レベルをとる第1の論理信号
を、バイポーラ型トランジスタを用いた論理回路用の、
高電位レベル及び低電位レベルをとる第3の論理信号に
、容易にレベル変換することができる。 【実施例] 次に、第1図を伴って、本発明によるレベル変換装置の
実施例を述べよう。 第1図において、第2図との対応部分には同一符号を付
す。 第1図に示す本発明によるレベル変換装置は、第2図で
上述した従来のレベル変換装置の場合と同様に、MIS
型トランジスタを用いた論理回路用の、高電位レベルv
111及び低電位レベルV  ト振幅l Vlll  
Vll l トラトル第1 ’DmWL 信号S1を、その高電位レベルv111側の高電位レベ
ルV211及び低電位レベルをとり且つ第1の論理信号
S1の振幅IVlll  ’11’に比し狭い振幅をと
る第2の論理信号S2にレベル変換する第1のレベル変
換回路M1を有する。 また、第1のレベル変換回路M1からの第2の論理信号
S2を、バイポーラ型トランジスタを用いた論理回路用
の、第1の論理信号S1の高電位レベルV 側の高電位
レベル■3□及び低1+1 電位レベルV3Lをとり、且つバイポーラ型トランジス
タを用いた論理回路用の、第1の論理信号S1の振幅I
V111−V111に比し狭い振幅をとる第3の論理信
号S3にレベル′!I換する第2のレベル変換回路M2
を有する。 しかしながら、M1図に示す本発明によるレベル変換装
置は、第1のレベル変換回路M1が、ソースを第1の高
電位電源端子E1に接続しているnチャンネル型の第1
のMIS型トランジスタT1と、ドレインを第1のMI
S型トランジスタT1のドレインに接続し、ソースを定
電流回路4を通じて低電位電源端子E2に接続している
nチャンネル型の第2のMIS型トランジスタT2と、
ベースを第1の高雷位電m端子E1に接続し、エミッタ
を第1及び第2のMIS型トランジスタT1及び■2の
ドレインに接続し、コレクタを抵抗Rを通じて第2の高
電位電源端子E3に接続しているnpn型の第1のバイ
ポーラ型トランジスタQ1とを有し、そして、第1及び
第2のMIS型トランジスタT1及び■2のゲートから
、上述した第1の論理信号S1を入力信号として入力す
る入力端子1を導出し、また、第1のバイポーラ型トラ
ンジスタQ1のコレクタと抵抗Rとの接続中点から、上
述した第2の論理信号S2を出力する出力線2を導出し
ている、という構成を有する。 この場合、定電流回路4は、ドレインを第2のMIS型
トランジスタT2のソースに接続し、ソースを低電位電
源端子E2に接続しているnチ!・ンネル型のMIS型
F・ランジスタT3と、ゲート及びドレインをともにM
IS型トランジスタT3のゲートに接続しているととも
に定電流源5を通じて高電位電源端子E7に接続し、ソ
ースを低電位電源端子E2に接続しでいるnチトンネル
型のMIS型トランジスタ■4とを有するカレントミラ
ー型定電流回路の構成を有する。 また、第2のレベル変換回路M2が、ベースを第1のレ
ベル変換回路M1の出力線2に接続し、コレクタを第3
の高電位電源端子E4に接続し、エミッタから上述した
第3の論理信号S3を出力信号として出力する出力端子
3を導出しているnpn型の第2のバイポーラ型トラン
ジスタQ2を有する、という構成を有する。 なお、図においては、第2図で上述した従来のレベル変
換装置の場合と同様に、出力端子3と低電位電源端子E
5との間、及び出力端子3と他の高電位電源端子E6と
の間に、それぞれ抵抗RL及び容ICLが、出力端子3
に接続される負荷として接続されている。 以上が、本発明によるレベル変換装置の実施例の構成で
ある。 このような構成を有する本発明によるレベル変換装置に
よれば、いま、入力端子1に入力信号として入力される
論理信号S1が、第2図で上述した従来のレベル変換装
置の場合と同様に、高電位レベルv111及び低電位レ
ベルV1.をそれぞれ−2,2V及び−5,2Vとし、
振幅を−2,2−(−5,2)I=3.OVとしている
論理信号であるとし、また、出力端子3から出力信号と
して出力される論理信号S3が、第2図で上述した従来
のレベル変換8置の場合と同様に、高電位レベルV3N
及び低電位レベルV3、をそれぞれ−〇、8V及び−1
,6■とし、振幅をI−0,8−(−1,6)I=0.
8Vとしている論理信号である必要があるとするとき、
高電位電源端子E1に、論理信号S1の高電位レベルv
1)1に対応した−2.2vの電位を与え、また、低電
位電源端子E2に、論理信号S1の低電位レベルV1.
に対応した−5.2vの電位を与え、さらに、高電位電
源端子E3、E4、E6及びE7に、論理低@S3の高
電位レベルv311に対応したOVの電位を与え、また
、低電位電源端子E5に、論理信号S3の低電位レベル
v3Lに対応した−2.0Vの電位を与えておけば、論
理信号S1が高電位レベル■111(−2,2V)を、
!1.!:き、MIS型トランジスタT1及びT2がそ
れぞれオフ及びオンする。 このため、バイポーラ型トランジスタQ1のエミッタに
、定電流回路4及びMIS型トランジスタT2を通じて
、低電位電源端子E2の電位(−5,2Vlとほぼ等し
い電位が与えられ、一方、バイポーラ型トランジスタQ
1のベースには、高電位電源端子E1の電位(−2,2
V)が与えられているので、バイポーラ型1〜ランジス
タQ1がオンする。 よって、抵抗Rの値を適当に選んでおけば、出力線2に
、抵抗Rを通じて、高電位電源端子E3の電位(OV)
よりも−0,8Vだけ低い電位(0−0,8)V=−0
,8Vが得られる。 また、論理信号S1が低電位レベルV1.(−5,2V
)をとるとき、MIS型トランジスタT1及びT2がそ
れぞれオン及びオフする。 このため、バイポーラ型トランジスタQ1のエミッタに
MIS型トランジスタT1を通じて、高電位電源端子E
1の電位i2.2V)とほぼ等しい電位が与えられ、一
方、バイポーラ型トランジスタQ1のベースにCよ、高
電位電源端子E1の電位(−2,2V)が与えられてい
るので、バイポーラ型トランジスタQ1がオフづる。 よって、出力線2に、抵抗Rを通じて、高電位電源端子
E3の電位(0)が(ツられる。 従って、出力線2に、第2の論理信号S2が、入力端子
7に入カリ゛るMlの論理信号S1に応じて、それが高
電位レベルV1H(−2,2V)をとるとき、第3の論
理信号S3の低電位レベルV3L(−1,6V)よりも
バイポーラ型トランジスタQ2のベース・エミッタ間電
圧v8E<0.8V)分高い−0,8Vの低電位レベル
V2Lをとり、論理低@S1が低電位レベルV1L15
.2V)をとるどき、第3の論理信号$3の高電位レベ
ルV3..(−0,8V)よりもバイポーラ型トランジ
スタQ2のベース・エミッタ間電圧V8.(0,8V)
分高いovの高電位レベルv2Hをとって得られる。 また、出力線2に、第2の論理信号s2が、第1の論理
低@S1に応じて、それが高電位レベ/L/VIH(−
2,2V)及び低電位レベルV1L(−5,2V)をと
るとき、上述した低電位レベルV2しく  0.8V)
及び高電位レベルV2”(OV)をとって得られるので
、第2の論理信号S2が低電位レベルV2.(−0,8
V)をとるとぎ、出力端子3に、第2の論理信号$2の
低電位レベルV2.(−0,8V)よりもバイポーラ型
トランジスタQ2のベース・エミッタ間電圧V8.(0
,8V)だけ低い電位((■2゜VBE)V= (−0
,8−0,8)V=−1,6■)が冑られる。 また、第2の論lip信号S2が?:S電位レベル<O
V)をとるとき、出力端子3に第2の論理信号S2の高
電位レベルV2..(OV)よりもバイポーラ型トラン
ジスタQ2のベース・エミッタ間電圧VBEだけ低い電
位((V2.、−8ρV−(0−0,8)V−−0,8
V)lfi得らhる。 従って、出力端子3に、第3の論理信号s3が、入力端
子1に入力する第1の論理信号S1に応じで、それが高
電位レベルV111=2.2V)をとるとき、−1,6
Vの低電位レベルV3、をとり、第1の論理信号S1が
低電位レベル(−5,2V)をとるとき、−0,8Vの
高電位レベルv311をとって得られる。 上述したところから明らかなように、第1図に示す本発
明によるレベル変換装置によれば、高電位電源端子E1
に論理低@S1の高電位レベルV1..(−2,2V)
に対応している電位(−2,2V)を与え、また低電位
電源端子E2に論理信号S1の低電位レベル(−5,2
V)に対応している電位(−5,2V)を与えることに
よって、MIS型トランジスタを用いた論理回路用の、
高電位レベルV1..(−2,2V)及び低電位レベル
V、、(−5,2V)をとる論理信号S1を、バイポー
ラ型トランジスタを用いた論理回路用の、低電位レベル
V3.(−1゜6V)及tF高’i位L/へ/l/V3
1. (−0、8V )をどる論理信号S3にレベル変
換することができる。 なお、上述においては、高電位電源端子E1に与える、
論理信号S1の高電位レベルv111(−2,2V)に
対応している電位が、その高電位レベルV1.(−2,
2V)と等しく、また、低電位電源端子E2に与える、
論理信号S1の低電位レベルV1.(−5,2V)に対
応している電位が、その低電位レベルV1.(−5,2
Vlと等しい場合につき述べたが、高電位電源端子E1
に与える論理信号S1の、高電位レベル■、H(−2,
2V)に対応している電位が、バイポーラ型トランジス
タQ1が飽和動作領域に入らない範囲で高電位レベルV
1..(−2,2V)よりも高い電位(−5,2Vより
も十分高いが、−0,4V以下)である場合であっても
、また、低電位電源端子E2に与える論理信号S1の、
低電位レベルV11(−5,2V)に対応しでいる電位
が、MIS型トランジスタT1〜T4が動作し得る範囲
で低電位レベルV、L(−5,2V)よりら高い電位で
ある場合であっても、上述した作用効果が得られること
は明らかであろう。
[Means for Solving the Problems 1] The level conversion device according to the present invention is capable of converting high potential levels and A first logic signal having a low potential level and amplitude is changed to a second logic signal having a high potential level and a low potential level on the high potential level side and a narrower amplitude than the first logic signal. a first level conversion circuit to convert the second logic signal;
and a second level conversion circuit that converts the level into a second logic signal having an amplitude equal to the high level and low level on the high level side of the first logic signal. However, in the case of level change M & placement according to the present invention,
A first level conversion circuit has a p-channel connected to a first MIS type transistor whose source is connected to a first high potential power supply terminal, a drain connected to the drain of the first MIS type transistor, and a source connected to a first MIS type transistor. is connected to the low potential power supply terminal through a constant current circuit.
An IS type transistor, whose base is connected to the first high potential power supply terminal, whose emitter is connected to the drains of the first and second MIS type transistors, and whose collector is connected to the second 12i potential power supply terminal through a resistor. a first bipolar transistor of npn type, and
An input terminal for inputting the first logic signal as an input signal is led out from the gates of the first and second MIS type 1 transistors, and a connection is made between the collector of the first bipolar transistor and the resistor. From the midpoint, the second
The configuration is such that an output line for outputting a logic signal is derived. Further, a second level conversion circuit has a base connected to the output line, a collector connected to a third low potential power supply terminal, and an output terminal that outputs the third logic signal as an output signal from the emitter. The second bipolar transistor is of npn type. [Operation/Effect] According to the level conversion device according to the present invention, the first high potential power supply terminal on the first MIS type transistor side of the first level conversion circuit and the second to first (S type transistor side) By applying potentials corresponding to the high potential level and low potential level of the first logic (fi number) to the low potential power supply terminals, the first
MIS type 1 level conversion circuit can be operated without the drawbacks or inconveniences of the conventional level conversion device described in FIG. ~ A first logic signal that takes a high potential level and a low potential level for a logic circuit using transistors, and a first logic signal that takes a high potential level and a low potential level for a logic circuit using bipolar transistors.
The level can be easily converted into a third logic signal having a high potential level and a low potential level. [Embodiment] Next, an embodiment of the level conversion device according to the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 2 are given the same reference numerals. The level conversion device according to the present invention shown in FIG. 1 is similar to the conventional level conversion device described above in FIG.
High potential level v for logic circuits using type transistors
111 and low potential level V
Vll l trattle first 'DmWL A second signal S1 which takes a high potential level V211 on the high potential level v111 side and a low potential level and has a narrow amplitude compared to the amplitude IVllll '11' of the first logic signal S1. It has a first level conversion circuit M1 that converts the level into a logic signal S2. Further, the second logic signal S2 from the first level conversion circuit M1 is converted to a high potential level ■3□ on the high potential level V side of the first logic signal S1 for a logic circuit using bipolar transistors. Low 1+1 Amplitude I of the first logic signal S1 for a logic circuit that takes the potential level V3L and uses bipolar transistors.
The third logic signal S3, which has a narrower amplitude than V111-V111, has a level '! A second level conversion circuit M2 that converts
has. However, in the level conversion device according to the present invention shown in FIG.
MIS type transistor T1, whose drain is connected to the first MIS transistor T1.
a second n-channel MIS transistor T2 connected to the drain of the S-type transistor T1 and whose source is connected to the low potential power supply terminal E2 through the constant current circuit 4;
The base is connected to the first high potential power supply terminal E1, the emitter is connected to the drains of the first and second MIS transistors T1 and 2, and the collector is connected to the second high potential power supply terminal E3 through the resistor R. The first bipolar transistor Q1 of the npn type is connected to An input terminal 1 is derived from which the input signal is input as , and an output line 2 from which the above-mentioned second logic signal S2 is output is derived from the connection midpoint between the collector of the first bipolar transistor Q1 and the resistor R. It has the following configuration. In this case, the constant current circuit 4 has a drain connected to the source of the second MIS type transistor T2, and a source connected to the low potential power supply terminal E2. - Channel type MIS type F transistor T3, and both gate and drain are M
It has an n-channel MIS type transistor (4) connected to the gate of the IS type transistor T3, connected to the high potential power supply terminal E7 through the constant current source 5, and whose source is connected to the low potential power supply terminal E2. It has a current mirror type constant current circuit configuration. Further, the second level conversion circuit M2 has a base connected to the output line 2 of the first level conversion circuit M1, and a collector connected to the output line 2 of the first level conversion circuit M1.
A second bipolar transistor Q2 of the npn type is connected to the high potential power supply terminal E4 of the transistor Q2, and has an output terminal 3 which outputs the above-mentioned third logic signal S3 as an output signal from its emitter. have In addition, in the figure, as in the case of the conventional level converter described above in FIG.
A resistor RL and a capacitor ICL are connected between the output terminal 3 and the output terminal 3 and between the output terminal 3 and the other high potential power supply terminal E6, respectively.
connected as a load. The above is the configuration of the embodiment of the level conversion device according to the present invention. According to the level conversion device according to the present invention having such a configuration, the logic signal S1 inputted as an input signal to the input terminal 1 is as in the case of the conventional level conversion device described above in FIG. High potential level v111 and low potential level V1. are set to -2, 2V and -5, 2V, respectively,
Set the amplitude to -2,2-(-5,2)I=3. OV, and the logic signal S3 output from the output terminal 3 as an output signal is at the high potential level V3N, as in the case of the conventional level converter 8 position described above in FIG.
and low potential level V3, respectively -0, 8V and -1
, 6■, and the amplitude is I-0,8-(-1,6)I=0.
Assuming that it needs to be a logic signal with a voltage of 8V,
The high potential level v of the logic signal S1 is applied to the high potential power supply terminal E1.
1) Apply a potential of -2.2v corresponding to V1.1 of the logic signal S1 to the low potential power supply terminal E2.
Further, a potential of -5.2V corresponding to the high potential level v311 of logic low @S3 is applied to the high potential power supply terminals E3, E4, E6 and E7, and a potential of OV corresponding to the high potential level v311 of logic low @S3 is applied. If a potential of -2.0V corresponding to the low potential level v3L of the logic signal S3 is applied to the terminal E5, the logic signal S1 will change to the high potential level ■111 (-2,2V).
! 1. ! : MIS type transistors T1 and T2 turn off and on, respectively. Therefore, a potential approximately equal to the potential (-5.2Vl) of the low potential power supply terminal E2 is applied to the emitter of the bipolar transistor Q1 through the constant current circuit 4 and the MIS transistor T2.
1 has the potential (-2, 2
Since V) is given, bipolar type 1 to transistor Q1 are turned on. Therefore, if the value of the resistor R is appropriately selected, the potential (OV) of the high potential power supply terminal E3 is applied to the output line 2 through the resistor R.
Potential (0-0,8) V = -0 that is -0,8V lower than
, 8V is obtained. Further, the logic signal S1 is at the low potential level V1. (-5,2V
), MIS type transistors T1 and T2 are turned on and off, respectively. Therefore, the high potential power supply terminal E is connected to the emitter of the bipolar transistor Q1 through the MIS transistor T1.
On the other hand, the base of the bipolar transistor Q1 is given the potential (-2.2V) of the high potential power supply terminal E1, so the bipolar transistor Q1 is off. Therefore, the potential (0) of the high potential power supply terminal E3 is applied to the output line 2 through the resistor R. Therefore, the second logic signal S2 is applied to the output line 2 through the resistor R. According to the logic signal S1 of the third logic signal S1, when it assumes a high potential level V1H (-2, 2V), the base of the bipolar transistor Q2 is lower than the low potential level V3L (-1, 6V) of the third logic signal S3. The low potential level V2L of -0.8V is higher by the emitter voltage v8E<0.8V), and the logic low @S1 is the low potential level V1L15.
.. 2V), the high potential level of the third logic signal $3 V3. .. (-0.8V), the base-emitter voltage V8. of bipolar transistor Q2. (0.8V)
It is obtained by taking the high potential level v2H of ov which is higher by that amount. In addition, a second logic signal s2 is applied to the output line 2 in response to the first logic low @S1, so that it is at a high potential level /L/VIH (-
2,2V) and low potential level V1L (-5,2V), the above-mentioned low potential level V2 is 0.8V).
and high potential level V2'' (OV), the second logic signal S2 is obtained by taking the low potential level V2.(-0,8
V), the low potential level V2. of the second logic signal $2 is applied to the output terminal 3. (-0.8V), the base-emitter voltage V8. of bipolar transistor Q2. (0
, 8V) lower potential ((■2°VBE)V= (-0
, 8-0, 8) V=-1, 6■) is confirmed. Also, is the second logical lip signal S2? :S potential level <O
V), the output terminal 3 receives the high potential level V2.V of the second logic signal S2. .. potential ((V2., -8ρV-(0-0,8)V--0,8
V) lfi obtained. Therefore, when the third logic signal s3 at the output terminal 3 takes the high potential level V111=2.2V) in response to the first logic signal S1 input to the input terminal 1, -1,6
When the first logic signal S1 takes a low potential level (-5, 2V), a high potential level v311 of -0,8V is obtained. As is clear from the above, according to the level converter according to the present invention shown in FIG.
logic low @S1 high potential level V1. .. (-2,2V)
A potential (-2, 2V) corresponding to the logic signal S1 is applied to the low potential power supply terminal E2 (-5, 2V).
By applying a potential (-5, 2V) corresponding to V), for logic circuits using MIS type transistors,
High potential level V1. .. (-2, 2V) and a low potential level V, , (-5, 2V), the logic signal S1 is set to a low potential level V3. (-1°6V) and tF high'i position L/to/l/V3
1. (-0, 8V) can be level-converted to the logic signal S3. Note that in the above description, the voltage applied to the high potential power supply terminal E1,
The potential corresponding to the high potential level v111 (-2, 2V) of the logic signal S1 is the high potential level V1. (-2,
2V) and applied to the low potential power supply terminal E2,
Low potential level V1. of logic signal S1. (-5, 2V) is the low potential level V1. (-5,2
Although we have described the case where it is equal to Vl, the high potential power supply terminal E1
The high potential level ■, H(-2,
2V) is at a high potential level V as long as the bipolar transistor Q1 does not enter the saturation operation region.
1. .. Even if the potential is higher than (-2,2V) (sufficiently higher than -5,2V, but below -0,4V), the logic signal S1 applied to the low potential power supply terminal E2,
When the potential corresponding to the low potential level V11 (-5, 2V) is higher than the low potential level V, L (-5, 2V) within the range in which the MIS type transistors T1 to T4 can operate. It is clear that even if there is, the above-mentioned effects can be obtained.

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

第1図は、本発明によるレベル変l!i!!装置の実施
例を示す接続図である。 m2図は、従来のレベル変換装置を示づ接続図である。 Ml、M2 ・・・・・・・・・レベル変換回路 T1〜T4 ・・・・・・・・・MIS型トランジスタQ1、Q2 バイポーラ型トランジスタ ト・・・・・・・・入力端子 2・・・・・・・・・出力線 3・・・・・・・・・出力端子 4・・・・・・・・・定電流回路 XRL ・・・・・・・・・抵抗 Cし ・・・・・・・・・容徂 El、E3、E4、E6、El ・・・・・・・・・高電位電源端子 E2、E5 ・・・・・・・・・低電位電源端子
FIG. 1 shows the level change l! according to the present invention! i! ! FIG. 2 is a connection diagram showing an embodiment of the device. Figure m2 is a connection diagram showing a conventional level conversion device. Ml, M2 ......Level conversion circuit T1-T4 ......MIS type transistor Q1, Q2 Bipolar type transistor ......Input terminal 2... ......Output line 3...Output terminal 4...Constant current circuit XRL...Resistor C...・・・・・・Content El, E3, E4, E6, El ・・・・・・High potential power terminal E2, E5 ・・・・・・・・・Low potential power terminal

Claims (1)

【特許請求の範囲】 MIS型トランジスタを用いた論理回路用の、高電位レ
ベル及び低電位レベルと振幅とをとる第1の論理信号を
、その高電位レベル側の高電位レベル及び低電位レベル
と上記第1の論理信号に比し狭い振幅とをとる第2の論
理信号にレベル変換する第1のレベル変換回路と、 上記第2の論理信号を、バイポーラ型トランジスタを用
いた論理回路用の、第1の論理信号の高レベル側の高レ
ベル及び低レベルと振幅とをとる第2の論理信号にレベ
ル変換する第2のレベル変換回路とを有するレベル変換
装置において、 上記第1のレベル変換回路が、ソースを第1の高電位電
源端子に接続しているpチャンネル型の第1のMIS型
トランジスタと、ドレインを上記第1のMIS型トラン
ジスタのドレインに接続し、ソースを定電流回路を通じ
て低電位電源端子に接続しているnチャンネル型の第2
のMIS型トランジスタと、ベースを上記第1の高電位
電源端子に接続し、エミッタを上記第1及び第2MIS
型トランジスタのドレインに接続し、コレクタを抵抗を
通じて第2の高電位電源端子に接続しているnpn型の
第1のバイポーラ型トランジスタとを有し、上記第1及
び第2のMIS型トランジスタのゲートから、上記第1
の論理信号を入力信号として入力する入力端子を導出し
、上記第1のバイポーラ型トランジスタのコレクタと上
記抵抗との接続中点から、上記第2の論理信号を出力す
る出力線を導出している、という構成を有し、 上記第2のレベル変換回路が、ベースを上記出力線に接
続し、コレクタを第3の高電位電源端子に接続し、エミ
ッタから上記第3の論理信号を出力信号として出力する
出力端子を導出しているnpn型の第2のバイポーラ型
トランジスタを有する、という構成を有することを特徴
とするレベル変換装置。
[Claims] A first logic signal for a logic circuit using MIS type transistors, which has an amplitude at a high potential level and a low potential level, is defined as a high potential level and a low potential level on the high potential level side. a first level conversion circuit that converts the level of the second logic signal into a second logic signal having a narrower amplitude than the first logic signal; and a second level conversion circuit that converts the level of the first logic signal into a second logic signal that has an amplitude equal to a high level and a low level on the high level side of the first logic signal, the first level conversion circuit described above. is a p-channel type first MIS type transistor whose source is connected to the first high potential power supply terminal, whose drain is connected to the drain of the first MIS type transistor, and whose source is connected to a low voltage through a constant current circuit. A second n-channel type connected to the potential power supply terminal.
The base of the MIS type transistor is connected to the first high potential power supply terminal, and the emitter is connected to the first and second MIS type transistor.
a first bipolar transistor of the npn type, the collector of which is connected to the drain of the MIS type transistor and the collector of which is connected to the second high potential power supply terminal through a resistor; From the above 1st
An input terminal for inputting the logic signal of as an input signal is derived, and an output line for outputting the second logic signal is derived from the midpoint of connection between the collector of the first bipolar transistor and the resistor. The second level conversion circuit has a base connected to the output line, a collector connected to a third high potential power supply terminal, and an emitter that outputs the third logic signal as an output signal. A level conversion device characterized in that it has a configuration including a second npn-type bipolar transistor from which an output terminal is derived.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6079824A (en) * 1983-10-07 1985-05-07 Hitachi Micro Comput Eng Ltd Level converting circuit

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