JPH03227119A - Ｅｃｌ論理回路 - Google Patents

Ｅｃｌ論理回路

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JPH03227119A
JPH03227119A JP2021557A JP2155790A JPH03227119A JP H03227119 A JPH03227119 A JP H03227119A JP 2021557 A JP2021557 A JP 2021557A JP 2155790 A JP2155790 A JP 2155790A JP H03227119 A JPH03227119 A JP H03227119A
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collector
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毅 菅生
Yasuhiro Sugimoto
泰博 杉本
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    • H03K19/082—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using bipolar transistors
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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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明はＥ　ＣＬ　（Ｅｍｉｔｔｅｒ　Ｃｏｕｐｌｅ
ｄ　Ｌｏｇｉｃ）論理回路の改良に関する。
（従来の技術） 非飽和型論理回路としてＥＣＬ論理回路が知られている
。ＥＣＬ論理回路は、エミッタが結合されたトランジス
タ差動対のエミッタ電流を２つのトランジスタのベース
電位を切換えることで論理機能を実現する。このＥＣＬ
論理回路は、トランジスタのスイッチングを非飽和状態
で行えるため、高速スイッチングが可能である。
第２図は従来のＥＣＬ論理回路の構成を示す回路図であ
り、ＥＣＬ論理回路によってインバータ回路を構成した
ものである。差動対を構成するＮＰＮ　）ランジスタ２
１．２２の両エミッタは共通に接続され、定電流源２３
及び定電圧源２４を介して接地電圧ＶＳＳに接続されて
いる。上記トランジスタ２１のベースは入力端子ＩＮに
接続され、コレクタは抵抗２５を介して接地電圧ＶＳＳ
に接続されている。
上記トランジスタ２２のベースと接地電圧ＶＳＳとの間
には定電圧源２６が挿入され、このトランジスタ２２の
コレクタは抵抗２７を介して接地電圧ＶＳＳに接続され
ている。
上記トランジスタ２１のコレクタには出力用のＮＰＮ　
）ランジスタ２８のベースが接続されている。
このトランジスタ２８のコレクタは接地電圧ＶＳＳに接
続され、エミッタは抵抗２９及び定電圧源３０を介して
接地電圧ＶＳＳに接続されている。前記抵抗２９の一端
とトランジスタ２８のエミッタ接続点は、出力端子ＯＵ
　Ｔ’ｌに接続され、この出力端子０ＵＴ１には、負荷
容量３１で表す例えば外部回路３２の入力端が接続され
ている。
上記構成の回路において、出力端子０ＵＴ１における出
力波形の立上がりの速度は、負荷容量３１へのエミッタ
ホロワからの電流の流し込みによって決定される。つま
り、出力用トランジスタ２８のベースに流す電流を増大
させることにより、その速度を速めることができる。
一方、出力端子０ＵＴ１における出力波形の立下がりの
速度は、負荷容量３１の放電速度、すなわち、負荷容量
３１と抵抗２９で決定される時定数によって規定される
。
従って、出力波形の応答速度を速めるためには、抵抗２
９の抵抗値を小さくして、時定数を小さくすればよい。
しかしながら、抵抗２９の抵抗値を小さくすると、トラ
ンジスタ２８におけるエミッタフォロワの電流が増大し
、消費電力が大きくなる。このため、従来回路では、消
費電力を増大させずに出力の立下がりの速度を高速化す
ることができないものであった。
（発明が解決しようとする課題） このように従来のＥＣＬ論理回路では、消費電力を増大
させずに応答速度を高速化することが困難であるという
欠点がある。
この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は、高速動作及び低消費電力を実現でき
るＥＣＬ論理回路を提供することにある。
［発明の構成コ （課題を解決するための手段） この発明のＥＣＬ論理回路は、エミッタが結合され差動
対を構成する第１、第２のトランジスタと、前記第１の
トランジスタのベースに接続された入力端子と、前記第
１のトランジスタのコレクタにベースが接続され、エミ
ッタが出力端子に接続された第３のトランジスタと、前
記第２のトランジスタのコレクタにダイオードを介して
ベースが接続され、コレクタが前記出力端子に接続され
た第４のトランジスタと、前記第４のトランジスタのコ
レクタ電流に応じて前記第２のトランジスタのコレクタ
電流を制限する制限回路とを具備していることを特徴と
している。
（作　用） この発明では出力の立下がり時において、第４のトラン
ジスタにより瞬時に、出力端子に接続される負荷容量を
放電させる。その後、制限回路の動作によって、出力端
子を直接放電させる第４のトランジスタのコレクタ電流
が制限され、無駄な消費電力を削減する。
（実施例） 以下、図面を参照してこの発明を実施例により説明する
。
第１図はこの発明に係るＥＣＬ論理回路の一実施例によ
る構成を示す回路図であり、ＥＣＬ論理回路によってイ
ンバータ回路を構成したものである。
差動対を構成するＮＰＮトランジスタ１．２の両エミッ
タは共通に接続され、定電流源３及び定電圧源４を介し
て接地電圧Ｖｓｓに接続されている。
上記トランジスタ１のベースは入力端子ＩＮが接続され
、コレクタは抵抗５を介して接地電圧Ｖｓｓに接続され
ている。上記トランジスタ２のベースと接地電圧Ｖｓｓ
との間には定電圧源６が挿入されている。このトランジ
スタ２のコレクタは抵抗７゜８を直列に介して接地電圧
Ｖｓｓに接続されている。
上記トランジスタ１のコレクタには出力用のＮＰＮ）ラ
ンジスタ９のベースが接続されている。
このトランジスタ９のコレクタは接地電圧ＶＳＳに接続
され、エミッタは出力端子ＯＵＴに接続されている。
上記抵抗８と７との接続点には、ＮＰＮ　）ランジスタ
１０のコレクタが接続されている。このトランジスタ１
０のエミッタは出力端子ＯＵＴに接続され、ベースは定
電圧源１１を介して接地電圧Ｖｓｓに接続されている。
上記トランジスタ２のコレクタには、ダイオード１２の
アノードが接続され、このダイオード１２のカソードは
ＮＰＮ　）ランジスタ１３のベースに接続されている。
このトランジスタ１３のコレクタは前記出力端子ＯＵＴ
に接続され、エミッタは抵抗１４を介してベースに接続
されると共に定電圧源１５を介して接地電圧ＶＳＳに接
続されている。
上記構成において回路の動作を説明する。入力端子ＩＮ
に立上がりの信号が入力されると、差動対のトランジス
タ１がオン状態となり、トランジスタ２のコレクタの電
位は上昇する。すると、このコレクタ電位に応じてダイ
オード１２に電流が流れてトランジスタ１３がオン状態
となり、このトランジスタ１３のコレクタ電位は低下す
る。従って、このトランジスタ１３のコレクタにエミッ
タが接続されたトランジスタ１０がオン状態になる。こ
の結果、トランジスタ２のコレクタ電位が低下するので
、トランジスタ１３のベース電位が低下する。よって、
出力ＯＵＴのレベルは立下がり状態に保持される。
このように動作することにより、トランジスタ１３のベ
ースには微分パルスが入力されたことになり、瞬間的に
大電流をトランジスタ１３のコレクタに流し、定常的に
トランジスタ１３のコレクタに大電流を流し続けること
はない。従って、消費電力を低減することができる。し
かも、出力の立下がり始めはトランジスタ１３のオンに
より、急速に出力端子ＯＵＴ側の電流を引き始めるため
、高速動作が可能である。
なお、トランジスタ１０がオン、オフするタイミングは
抵抗７．８の分割抵抗の値及び定電圧源１０によって決
定される。
［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、高速動作及び低
消費電力が実現されるＥＣＬ論理回路を提供することが
提供できる。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例による構成の回路図、第２
図は従来のＥＣＬ回路の構成を示す回路図である。 １、　２．　９．１０．１３・・・ＮＰＮ　トランジス
タ、３・・・定電流源、４．６．１１．１５・・・低電
圧源、５゜７、８．１４・・・抵抗、１２・・・ダイオ
ード。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）エミッタが結合され差動対を構成する第１、第２
    のトランジスタと、 前記第１のトランジスタのベースに接続された入力端子
    と、 前記第１のトランジスタのコレクタにベースが接続され
    、エミッタが出力端子に接続された第３のトランジスタ
    と、 前記第２のトランジスタのコレクタにダイオードを介し
    てベースが接続され、コレクタが前記出力端子に接続さ
    れた第４のトランジスタと、前記第４のトランジスタの
    コレクタ電流に応じて前記第２のトランジスタのコレク
    タ電流を制限する制限回路と を具備したことを特徴とするＥＣＬ論理回路。
  2. （２）前記制限回路は、前記第２のトランジスタの負荷
    抵抗素子を分割して決定する所定の電位点と前記出力端
    子との間にコレクタ、エミッタ間が挿入接続され、所定
    のベース電位でバイアスされる第５のトランジスタで構
    成されていることを特徴とした請求項１記載のＥＣＬ論
    理回路。
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