JPH03147417A - 論理回路 - Google Patents

論理回路

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JPH03147417A
JPH03147417A JP1286119A JP28611989A JPH03147417A JP H03147417 A JPH03147417 A JP H03147417A JP 1286119 A JP1286119 A JP 1286119A JP 28611989 A JP28611989 A JP 28611989A JP H03147417 A JPH03147417 A JP H03147417A
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享 中村
Toshiyuki Koreeda
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Fujitsu Ltd
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Kyushu Fujitsu Electronics Ltd
Fujitsu Ltd
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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】 〔概要〕 論理回路に関し、 出力トランジスタのターンオンを高速化し、出力信号v
。utのtpHL(Hレベル→Lレベル遷移時間)を短
縮することを目的とし、 入力信号の論理状態に応じてオン/オフし、オン動作時
に、出力トランジスタにベース電流を供給するnチャネ
ルMOSトランジスタからなる第1トランジスタを備え
るとともに、前記第1トランジスタとゲートを共通にす
る第2トランジスタおよび第3トランジスタを備え、第
2トランジスタにpチャネルMOSトランジスタを用い
、また第3トランジスタにnチャネルMOSトランジス
タを用い、これら第2、第3トランジスタを直列接続し
てバイポーラトランジスタからなる第4トランジスタの
ベースに接続し、第4トランジスタのエミッタを前記出
力トランジスタのベースに接続したことを特徴としてい
る。
〔産業上の利用分野〕
本発明は、論理回路、特に、容量性負荷を駆動するB 
i −CMO5構成の論理回路に関する。
通常のパイボーラ工程に若干のMO3工程の一部を付加
し、バイポーラ素子とMO3素子とを同時に形成するB
1−CMOSプロセスは、高精度のアナログ処理および
大電力ドライブを得意とするバイポーラ回路と、高集積
、低消費電力化に有利なCMO3回路とを同一チップ上
に混載して高性能の論理回路を作ることができる。
〔従来の技術〕
第5図は従来の論理回路を示す図で、B1−CMOSプ
ロセスによりインバータを構成したものである。第5図
において、M、、Iは入力トランジスタ、Q、 、Q2
はオフバッファトランジスタ、Q3は出力トランジスタ
であり、M、、1にnチャネルMOSトランジスタを、
そしてQI、Q2、Q3にバイポーラトランジスタを使
用する。なお、R。
〜R4は抵抗、Dl、D2はショットキーバリアダイオ
ード、Cは容量性負荷、VINは入力信号、V out
は出力信号である。
このような構成では、一般に高ドライブ能力を得るため
に、例えばQ、 、Q3をショットキーバリア付のもの
としたり、また、Q2、Q3の面積を大きくしたりする
ことが行われる。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、このような従来の論理回路にあっては、
特に、Q3の面積を大きくして高ドライブ化を図った場
合に、このQ3のベース電流を増大しなければならない
が、ベース電流源としてMOSトランジスタ(Mo)を
用いているので、充分な量のベース電流をQ、に供給す
ることができず、Q3のターンオンが遅くなる(すなわ
ち、tpHLの増大)といった不具合があった。
そこで、本発明は、出力トランジスタQ3のターンオン
を高速化し、出力信号■。工、のtpHL(Hレベル−
Lレベル遷移時間)を短縮することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上記目的を達成するために、入力信号の論理
状態に応じてオン/オフし、オン動作時に、出力トラン
ジスタにベース電流を供給するnチャネルMOSトラン
ジスタからなる第1トランジスタを備えるとともに、前
記第1トランジスタとゲートを共通にする第2トランジ
スタおよび第3トランジスタを備え、第2トランジスタ
にpチャネルMO5)ランジスタを用い、また第3トラ
ンジスタにnチャネルMOSトランジスタを用い、これ
ら第2、第3トランジスタを直列接続してバイポーラト
ランジスタからなる第4トランジスタのベースに接続し
、第4トランジスタのエミッタを前記出力トランジスタ
のベースに接続して構成する。
〔作用〕
本発明では、第1トランジスタ(従来のM 6 Hに相
当)のターンオン過渡期に、第2、第3トランジスタが
オンし、この第2、第3トランジスタを流れる電流によ
ってバイポーラトランジスタからなる第4トランジスタ
がオンする。したがって、第1トランジスタと上記第4
トランジスタの双方を介して出力トランジスタ(従来の
Q3に相当)にベース電流が供給され、出力トランジス
タを高速にターンオンすることができる。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に基づいて説明する。
第1〜4図は本発明に係る論理回路の一実施例を示す図
であり、第5図と同一部分には同一符号を付す。第1図
において、1はインバータゲートとして動作するゲート
部である。ゲート部1はバイポーラトランジスタからな
るオフバッファトランジスタQ、、Q、および出力トラ
ンジスタQ3を備えるとともに、nチャネルMO3I−
ランジス夕からなる入力トランジスタ(第1トランジス
タ)M−1を備え、M、、lのオン/オフ動作によって
、Hレベル側のオフバッファトランジスタQl、Qzあ
るいはl、レベル側の出力トランジスタQ3の一方をオ
ンさせ、出力信号V。LITの論理を決定する。
すなわち、入力信号V 1 HがLレベルであればMl
がオフ、したがって、オフバッファトランジスタQ、 
、Q2がオンし、出力信号■。。1はHレベルとなる。
一方、入力信号■、がHレベルであればMlがオン、し
たがって、出力トランジスタQ3にベース電流■、が供
給されるのでこのQ3がオンし、出力信号■。、はLレ
ベルとなる。
2は本発明のポイントとなる補助駆動回路で、補助駆動
回路2はHレベル電源線■CcとLレベル電源線GND
O間に、nチャネルのMo3)ランジスタ(第2トラン
ジスタ)M、いnチャネルのMo3)ランジスタ(第3
トランジスタ)M、、□および抵抗R1を直列接続し、
MoとR6との接続点をバイポーラトランジスタ(第4
トランジスタ)Q4のベースに接続するとともに、Q4
のエミッタを出力トランジスタQ3のベースに接続して
構成する。
ここで、M□、Moの各面積は、はぼ同等程度に設定す
る。これにより、両トランジスタ(pチャネルMO3と
nチャネルMO3)のキャリア移動度(電子の移動度μ
nはホールの移動度μpよりも2〜3倍大きい)の違い
からMntのターンオン速度をM□のターンオフ速度よ
りも早くすることができ、V工がLレベルからHレベル
へと遷移する過渡期に、両トランジスタを共に瞬間的に
オンとすることができる。このとき、両トランジスタM
9いMnzを介して電流I、が流れ、この電流■、によ
り抵抗R1の両端に電圧V、が発生するが、■1の大き
さをQ4のベース・エミッタ電圧V04とQ、のベース
・エミッタ電圧V@E3との合計値(2Vmt= VI
E3 + VIIE4 )よりも大きく設定しておけば
、このV、によってQ4がオンし、Q4のエミッタ電流
■、1をQ、のベース電流IIに加算することができる
。すなわち、Moを介して供給される電流l111とQ
4を介して供給される電流■8“の合計電流をQ、のベ
ース電流Ia  (Ig = Ia’ + 1ml′’
)とすることができ、■、のL−H遷移過渡期にQ3の
ベース電流を瞬間的に増大することができる。したがっ
て、Q3のターンオンを速めることができ、出力信号V
。。。
のH−L遷移を高速にしてtpHLを短縮することがで
きる。
このことを、第2図のタイミングチャートに従って説明
する。VIMがLレベルからHレベルへと遷移する間に
、M、いMo2が同時オンになると、これらのM p1
% Mhtを介して■。が流れる。これによりQ4のベ
ース電位■、が上昇し、このV。
が2VIEを越えるとQ4がオンし、1111が流れる
。このIll′は、Mlを介して流れる1 、 srに
加算される。その結果、Q4のベース電流1.がImg
の分だけ増大されるので、Q4のターンオンを高速化す
ることができる。
このように、本実施例では、入力信号VINのL−H遷
移時に、補助駆動回路2のQ4からの電流供給によって
出力トランジスタQ3のベース電流を増大でき、Q、の
ターンオン速度を速めてtpHLを短縮できる効果が得
られる。
なお、上記実施例では、インバータ論理のものへの適用
例を示したがこれに限らず、例えば、入力信号VINと
出力信号V。工、が同−論理状態で変化をするものに適
用してもよい。この場合、MpIの面積よりもMlの面
積を小さく設定する。こうすることにより、VINのH
−L遷移時に、M、□のターンオンを遅らすことができ
、同様にしてQ。
のベース電流を増大することができる。
また、第3図に他の態様例を示すように、補助駆動回路
2° (第1図の補助駆動回路2に対応)の入力側にp
チャネルMOSトランジスタMp、およびnチャネルM
oSトランジスタM、13からなるインバータ段3を設
けても、■1.4のH→L遷移時に、°M1のターンオ
ンを遅らすことができ、同様にしてQ、のベース電流を
増大することができる。
第4図は参考までに示す出力信号V outの波形図で
、vCcを5.5V、5.OV、4.5Vに設定した場
合の各tpHLについて、従来例との対比で表わしたも
のである。Q、のターンオン高速化によって、従来例よ
りもH−L変化を速やかにした本実施例の出力信号波形
が読み取れる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、出力トランジスタQ3のターンオンを
高速化でき、出力信号■。、のtpHLを短縮できる。
M nl・・・・・・入力トランジスタ(第1トランジ
スタ) Mpl・・・・・・MOS)ランジスタ(第2トランジ
スタ) M、l□・・・・・・MOSトランジスタ(第3トラン
ジスタ) Q4・・・・・・バイポーラトランジスタ(第4トラン
ジスタ)
【図面の簡単な説明】
第1〜4図は本発明に係る論理回路の一実施例を示す図
であり、 第1図はその構成図、 第2図はそのタイミングチャート、 第3図はその変形態様例を示す構成図、第4図はその出
力信号■。、の波形図、第5図は従来例の構成図である
。 Q3・・・・・・出力トランジスタ、 一実施例のタイミングチャート 一実施例の出力信号V。utの波形図 第4図 従来の構成図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 入力信号の論理状態に応じてオン/オフし、オン動作時
    に、出力トランジスタにベース電流を供給するnチャネ
    ルMOSトランジスタからなる第1トランジスタを備え
    るとともに、 前記第1トランジスタとゲートを共通にする第2トラン
    ジスタおよび第3トランジスタを備え、第2トランジス
    タにpチャネルMOSトランジスタを用い、また第3ト
    ランジスタにnチャネルMOSトランジスタを用い、 これら第2、第3トランジスタを直列接続してバイポー
    ラトランジスタからなる第4トランジスタのベースに接
    続し、 第4トランジスタのエミッタを前記出力トランジスタの
    ベースに接続したことを特徴とする論理回路。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5369309A (en) * 1991-10-30 1994-11-29 Harris Corporation Analog-to-digital converter and method of fabrication
US5994755A (en) * 1991-10-30 1999-11-30 Intersil Corporation Analog-to-digital converter and method of fabrication
US5218243A (en) * 1991-11-20 1993-06-08 National Semiconductor Corporation Bicmos ttl output buffer circuit with reduced power dissipation
US5600150A (en) * 1992-06-24 1997-02-04 Robotic Vision Systems, Inc. Method for obtaining three-dimensional data from semiconductor devices in a row/column array and control of manufacturing of same with data to eliminate manufacturing errors
EP0629047A3 (en) * 1993-06-02 1995-03-29 Philips Electronics Nv BICMOS high current output circuit at low voltage.
US5489861A (en) * 1993-12-20 1996-02-06 National Semiconductor Corporation High power, edge controlled output buffer
US5793051A (en) * 1995-06-07 1998-08-11 Robotic Vision Systems, Inc. Method for obtaining three-dimensional data from semiconductor devices in a row/column array and control of manufacturing of same with data to eliminate manufacturing errors

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5830233A (ja) * 1981-08-17 1983-02-22 Fujitsu Ltd トランジスタ回路
JPS58111525A (ja) * 1981-12-25 1983-07-02 Hitachi Ltd タイミング検出回路
JPH0783252B2 (ja) * 1982-07-12 1995-09-06 株式会社日立製作所 半導体集積回路装置
US4704548A (en) * 1985-01-31 1987-11-03 Texas Instruments Incorporated High to low transition speed up circuit for TTL-type gates
JPS621191A (ja) * 1985-03-11 1987-01-07 Nec Ic Microcomput Syst Ltd 信号出力回路
JPS625722A (ja) * 1985-07-01 1987-01-12 Toshiba Corp インバ−タ回路
DE3688222T2 (de) * 1985-07-22 1993-11-04 Hitachi Ltd Halbleitereinrichtung mit bipolarem transistor und isolierschicht-feldeffekttransistor.
US4645952A (en) * 1985-11-14 1987-02-24 Thomson Components-Mostek Corporation High speed NOR gate
US4697103A (en) * 1986-03-10 1987-09-29 Quadic Systems, Inc. Low power high current sinking TTL circuit
JPS63193720A (ja) * 1987-02-06 1988-08-11 Toshiba Corp 論理回路
JPS63202126A (ja) * 1987-02-17 1988-08-22 Toshiba Corp 論理回路
US4975600A (en) * 1988-05-25 1990-12-04 Texas Instruments Incorporated Bicmos TTL output driver circuit
US4970414A (en) * 1989-07-07 1990-11-13 Silicon Connections Corporation TTL-level-output interface circuit
US4999523A (en) * 1989-12-05 1991-03-12 Hewlett-Packard Company BICMOS logic gate with higher pull-up voltage

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KR930007566B1 (ko) 1993-08-12
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EP0426547A3 (en) 1991-12-18
EP0426547A2 (en) 1991-05-08
EP0426547B1 (en) 1997-02-12
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