JPH0316312A - シュミット回路 - Google Patents

シュミット回路

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JPH0316312A
JPH0316312A JP1151624A JP15162489A JPH0316312A JP H0316312 A JPH0316312 A JP H0316312A JP 1151624 A JP1151624 A JP 1151624A JP 15162489 A JP15162489 A JP 15162489A JP H0316312 A JPH0316312 A JP H0316312A
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Yoshitaka Umeki
梅木 義孝
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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〕 本発明はシュミット回路に関し、特にしきい値電圧の温
度依存性を改善したシュミット回路に関する。
〔従来の技術〕
従来、かかるシュミット回路としては,一対のトランジ
スタの一方のベースに入力信号を供給し、定電流源や前
記一対のトランジスタのコレクタにそれぞれ他のトラン
ジスタを接続し、出力信号を得るシュミット回路が良く
知られている。
第4図はかかる従来の一例を示すシュミット回路図であ
る。
第4図に示すように、このシェミット回路は抵抗R1〜
R5と、トランジスタQ1〜Q3 , Q5 , Q6
と、入力端子1かよび出力端子2と、定電流源用電源端
子3,高位側電源端子4および低位@電源端子5とを備
えている。この回路は一般的にエミッタ結合論理(以下
,ECLという。)にかけるシュミット回路として用い
られ、特に高位側電源端子4はアースに、また低位側電
源端子5は負の電源に接続されることが多い。また、定
電流源用電源端子3とトランジスタQ6tipよび抵抗
R3によシ定電流源を構成している。
かかるシュζット回路において、入力端子1が’L”レ
ベルであると、トランジスタQ1はオフ状態、トランジ
スタQ3はオン状態にメヤ、出力端子2は1L”レベル
を示している。このとき、抵抗凡1にはトランジスタQ
2へのベース電流しか流れないので、節点6の電位は高
電位側電源(約OV)とほぼ等しい。従って、入力の正
方向しきい値電圧■T+は次の(1)式のように設定さ
れる。
VT” ”  VBE2       ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・(1)ここで% VBE
2はトランジスタQ2のベース・エミッタ間順方向電圧
である。
次に、入力端子1の入力電圧レベルが上昇して正方向し
きい値電圧〜丁 を越えると、トランジスタQ1にコレ
クタ電流が流れるので、正帰還作用によシトランジスタ
Q1がオン状態、トランジスタQ3がオフ状態になジ、
出力端子2は゛H”レベルに切り換わる。このとき、抵
抗R1にトランジスタQlのコレクタ電流工2が流れて
抵抗Rlの両端に電位差工2・R1が生じるので、入力
の負方向しきい他電圧V,−は、 VT−=:−I2・Rl−VBE2   ・・・・・・
・・・・・・・・・(2)に設定される。
しかしながら、この第4図に示す従来回賂にかいては、
上述した(1)式から明らかなように正方向しきい{I
t電圧がトランジスタQ2のベース・エミッタ間顔方向
電Et−Kよシ決定され、任意に設定できないという問
題がある。
第5図はこの問題を解決するための従来の他の例を示す
シュミット回路図である。
第5図に示すように、かかるシュミット回路は第4図の
回路にかける節点6と低電位側電源端子5との間にトラ
ンジスタQ7>よび抵抗R7を接続し、トランジスタQ
7のベースを定電流源端子3で駆動するようにした回路
である。このシ↓ミット回路における入力のしきい値電
圧は以下の(3),(4)式にて設定される。
VT”==1.・Rl − VBz2    ・・・・
・・・・・・・・・・・・・・(3)■T一〇ー( I
I + 12 )Rl−VBE2  ・・・・・・・・
・・・・(4)ここで、工1はトランジスタQ7のコレ
クタ電流、12は前述したようにトランジスタQlのコ
レクタ電流s  ■BE2はトランジスタQ2のベース
・エミッタ間順方向電圧である。
第6図は第5図に示す回路の入力電圧のジャンクシlン
温度依存特性図である。
第6図に示すように、第5図のシュミット回路はヒステ
リシス幅VT −VT =200mVに設定したトキ、
ジャンクション温度Tj(″0)の上昇とともに、入力
VINの正かよひ負しきい値電圧■TカよびvT一が上
昇していく状態を示している。尚、ここでVIH>よび
VILはそれぞれ高レベル入力電圧と低レベル入力電圧
とを表わしている。
〔発明が解決しようとする課題〕
上述したこれら従来のシュミット回路は、入力のしきい
値電圧に温度依存性をもつという欠点がある。
すなわち、上述した(1)〜(4)式からわかるように
、入力のしきい値電圧に訃いて、トランジスタQ2のベ
ース・エミッタ間順方向電圧VBE2が有する温度依存
性(2mV/’O)がその筐まあらわれる。
近年のECLは大規模化かよび高消費電力化が進んでい
るので、これに対処するためのEeLの入出力レベルは
温度依存性のない特性を有するデバイスが主流となって
いる。すなわち,ECL入力の″H#レベルVIHと、
@L#レベルVIE,とはすべての温度内にかいて、 VIH=−1.165V      ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・(5)VIL=−1.475V 
     ・・・・・・・・・・・・・・・・・・(6
)を保証する必要がある。よって、しきい値電圧V↑ 
と■↑一は動作保証のすべての温度範囲内にて(5)カ
よび(6)式の間に存在しなければiらない。
ここで、第4図および第5図に示すシュミット回路にか
いて、デバイスのジャンクシ璽ン温度Tj範狸がTj=
−40″0〜+150″0であれば、しきい値電圧の温
度変化JV,は、 1’JT= jVnt2= ( 2”v/”o ) X
 1 9 o”0= 3 80mv>Vtn−VIL=
3 1 0mvとなる。
このように、従来のシュミット回路では、しきい値vT
” , V,一の温度依存性が大きいことによう、安定
したヒステリシス幅を得ることができないはかうか、通
常のECL入カレベルすら満足できないという欠点があ
る。
本発明の目的は、かかる正および負のしきい値電圧が温
度依存性をもたないようにするとともに、通常のECL
入カレベルを満足してインター7エースを実現すること
のできるシェミット回路を提供することにある。
〔a題を解決するための手段〕
本発明のシュミット回路は、エミッタが定電流源を介し
て低電源に接続され且つコレクタが抵抗を介して高電源
に接続された第一のトランジ.スタと、前記第一のトラ
ンジスタのコレクタにベースが接続され且つコレクタが
高電源に接続された第二のトランジスタと、ベースが前
記第二のトランジスタのエミッタとともに抵抗を介して
低電源に接続され、エミッタが前記第一のトランジスタ
のエミッタと共に定電流源に接続され且つコレクタが抵
抗を介して高電詠に接続された第三のトランジスタと、
ベースおよびコレクタがそれぞれ入力端子訃よび高電源
に接続され且つエミッタが前記第一のトランジスタのベ
ースと抵抗を介した低電源とに接続される第四のトラン
ジスタと、ベースかよびコレクタがそれぞれ前記第三の
トランジスタのコレクタおよび高電源に接続され且つエ
ミッタが出力端子と抵抗を介し九似電源とに接続される
第五のトランジスタと、コレクタが前記第一釦よび第三
のトラン−′2スタのエミッタに接続され且?エミッタ
が抵抗を介して低電源に接続されるとともに、ベースが
定電源端子に一接続されて定電源回路を形威する第六の
トランジスタとを含むことを特徴としている。
〔実施例〕 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
第1図は本発明の第一の実施例を示すシュミット回路図
である。
第1図に示すように、本実施例はエミツタが定電流源を
介して低電位側電源端子5に接続され且つコレクタが抵
抗kL1を介して高電位側電源端子4に接続された第一
のトランジスタQ1と、この第一のトランジスタQ1の
コレクタにベースが接続され且つコレクタが高電位側電
源端子4に接続された第二のトランジスタQ2と、ベー
スが第二のトランジスタQ2のエミッタとともに抵抗凡
4を介して低電位側電諏端子5に接続され、二■ツタが
第一のトランジスタQ1の工■ツタと共に定電流源に接
続され且つコレクタが抵抗凡2を介し?高電位側電源端
子4に接続された第三のトランジスタQ3と、ベースが
入力端子lに接続され且つエミッタ卦よびコレクタがそ
れぞれ第一のトランジスタQ1のベースかよび高電位側
電源端子4に接続されるとともに、エミッタが抵抗R6
を介して低電位側電源端子4に接続される第四のトラン
ジスタQ4と、第三のトランジスタQ3のコレクタにベ
ースが接続され且つ二■ツタ釦よびコレクタがそれぞれ
出力端子2および高電位側電源端子4に接続されるとと
もに、エミッタが抵抗R5を介して低電位側電源端子5
に接続される第五のトランジスタQ5と、コレクタが第
一かよび第三のトランジスタQl&よびQ3にエミツタ
に接続覧 され且つエミッタが抵抗R3を介して低電位側電源端子
5に接続されるとともに、ベースが定電源端子3に接続
された定電流源回路を構成する第六のトランジスタQ6
とを含んでいる。
かかるシュミット回路にかいては、荊述した第4図の従
来例と比較して異なる点は、トランジスタQ4>よび抵
抗R6を接続し且つトランジスタ?4のベースに入力端
子1を接続したことにある。
次に,本実施例にかけるしきい値電圧について説明する
すなわち,しきい値電圧V丁+およびVt”B、yT+
 ” − VBI! + VBE4二■v      
     ・・・・・・・・・・・・・・・・・・(7
)%−=−12°R 1 − VB, + vBE,ユ
ーエ2 ・R1      ・・・・・・・・・・・・
・・・・・・(8)にて設定される。尚%  ¥BE4
 はトランジスタQ4のベース・エミッタ間順方向電圧
であシ、ほぼVBE2と等しい。
従って、第1図に示す本実施例では、第4図の従来回路
と比較して、しきい値電圧V丁 ,vT一は双方共にト
ランジスタのベース・エミッタ間順方向電圧(VBE)
分だけレベルシフトされるが、上述の(7) , (8
1式から明らかなようにs vBEに関するパラメータ
が存在しないので、入力のしきい値電圧VT” &よび
V〒−に温度依存性はなくなる。
第2図は本発明の第二の実施例を示すシュミット回路図
である。
第2図に示すように、本実施例は罰述した第5図の従来
回路と比較すると、トランジスタQ4かよび抵抗R6が
付加され且つトランジスタQ4のベースを入力端子1と
していることにある。
かかるシュミット回路にかけるしきい値電圧は、下式に
て設定される。
vT+ = − i, ” R 1 ”− V!IE!
 ” vBE4二−I,−Rl       ・・・・
・・・・・・・・・・・+9)VT− = − (11
 + 12 ) Rl−VBE2 + V11K4二一
(11+12)Rl    ・・・・・・・・・・・・
・・・(10)よって、削述した(7) , (8)式
と同様に、トランジスタのベース・エミッタ間順方向電
圧VBIに関するパラメータが存在しないので、入力の
しきい値電圧vT およびνT一共に温度依存性はなく
なる。
第3図はかかる第2図に示す回路の入力電圧(VIN)
のジャンクシ璽ン温度依存特性図である。
第3図に示すように、例えばh =1.22mAになる
ように定電流源端子3の電位kよび抵抗九7を設定し且
つ l2=0.2mAになるように抵抗R3を設定し、
抵抗凡1=IKΩとすると、Vt”=− (L22mA
XIKΩ) =−1.22V          ・・・・・・・・
・・・・・・・αυvT− =+ (1.22mA+ 
0.2mA)Z %IfQ冨−1.42V      
    ・・・・・・・・・・・・・・・aのとなる。
尚、VIHiよびVILはそれぞれ高レベル入力電圧、
かよび低レベル入力電圧である。
これら(11) , Q2式からも判るように、このと
きのしきい値電圧VT >よびVT−はジャンクシ冒ン
温度Tj(’O)に関係なく一定となる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明のシ瓢ミットII路は正方
向かよび負方向のしきい値電圧にかいて温度依存性をも
たない安定したヒステリシス特性を得ることができ、且
つ通常のECL入力とのインターフェースを実現できる
という効果がある。
入力電圧のジャンクシ曹ン温度依存特性図、第4図は従
来の一例を示すシェミット回路図、第5図は従来の他の
例を示すシュミット回路図、第6図は第5図に示す回路
の入力電圧のジャンクシlン温度依存特性図である。
1・・・入力端子、2・・・出力端子、3・・・定電流
源端子、4・・・高電位側電源端子、5・・・低電位側
電源端子、6・・・節点、Ql−Q7・・・トランジス
タ、R1〜R7・・・抵抗、νT・・・正方向しきい値
電圧、VT一・・・負方向しきい値電圧b VIB・・
・高レベル入力電圧、VIL・・・低レベル入力電圧。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  エミッタが定電流源を介して低電源に接続され且つコ
    レクタが抵抗を介して高電源に接続された第一のトラン
    ジスタと、前記第一のトランジスタのコレクタにベース
    が接続され且つコレクタが高電源に接続された第二のト
    ランジスタと、ベースが前記第二のトランジスタのエミ
    ッタとともに抵抗を介して低電源に接続され、エミッタ
    が前記第一のトランジスタのエミッタと共に定電流源に
    接続され且つコレクタが抵抗を介して高電源に接続され
    た第三のトランジスタと、ベースおよびコレクタがそれ
    ぞれ入力端子および高電源に接続され且つエミッタが前
    記第一のトランジスタのベースと抵抗を介した低電源と
    に接続される第四のトランジスタと、ベースおよびコレ
    クタがそれぞれ前記第三のトランジスタのコレクタおよ
    び高電源に接続され且つエミッタが出力端子と抵抗を介
    した低電源とに接続される第五のトランジスタと、コレ
    クタが前記第一および第三のトランジスタのエミッタに
    接続され且つエミッタが抵抗を介して低電源に接続され
    るとともに、ベースが定電源端子に接続されて定電源回
    路を形成する第六のトランジスタとを含むことを特徴と
    するシュミット回路。
JP1151624A 1989-06-13 1989-06-13 シュミット回路 Expired - Lifetime JPH07109979B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7008311B2 (en) 2001-01-25 2006-03-07 Senjo Seiki Corporation Lapping tool

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US7008311B2 (en) 2001-01-25 2006-03-07 Senjo Seiki Corporation Lapping tool

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