JPH04108219A - Logic circuit - Google Patents

Logic circuit

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JPH04108219A
JPH04108219A JP2225032A JP22503290A JPH04108219A JP H04108219 A JPH04108219 A JP H04108219A JP 2225032 A JP2225032 A JP 2225032A JP 22503290 A JP22503290 A JP 22503290A JP H04108219 A JPH04108219 A JP H04108219A
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JP
Japan
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circuit
pull
spl
down transistor
resistor
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Application number
JP2225032A
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Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Usami
光雄 宇佐美
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PURPOSE:To obtain an SPL(Surer Push-pull Logic) circuit suitable for long distance signal transmission by providing a resistor means in parallel with a pull-down transistor(TR), forming selectively a relevant connection wire and activating the resistive means selectively. CONSTITUTION:An SPL circuit G1 includes a resistor R4 provided in parallel with a pull-down TR T4. The resistor R4 is designed to have a proper resistance causing sufficiently the impedance of the SPL circuit G1 at the transmission end low and not increasing its operating current aimlessly. Moreover, a connection wire provided between its end and the power supply voltage of the circuit, that is, a connection node n1 is formed selectively by changing a photo mask to form, e.g. a metallic wire layer partially thereby validating the resistor R4 selectively. Thus, the SPL circuit suitable for long distance signal transmission is realized.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、論理回路に関し、例えば、高速コンピュー
タを構成する高速論理集積回路装置に搭載されるS P
 L (Super  Pu5h−pull  Log
ic)回路に利用して特に有効な技術に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to logic circuits, for example, SPs installed in high-speed logic integrated circuit devices constituting high-speed computers.
L (Super Pu5h-pull Log
ic) relates to a particularly effective technique for use in circuits.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

入力信号を受ける位相分割回路と、位相分割回路の反転
出力信号を伝達する出カニミッタフォロア回路とを含む
NTL (Non  Threshold  Logi
c)回路がある。また、NTL回路の出力エミ。
An NTL (Non Threshold Logic
c) There is a circuit. Also, the output emitter of the NTL circuit.

タフォロア回路をアクティブプルダウン回路に置き換え
たいわゆるSPL回路がある。
There is a so-called SPL circuit in which the pull-down circuit is replaced with an active pull-down circuit.

SPL回路は、第6図のSPL回路Glに例示されるよ
うに、出力トランジスタT3のエミッタつまり回路の出
力端子と回路の電源電圧との間に設けられるプルダウン
トランジスタT4を含む。
The SPL circuit, as illustrated in the SPL circuit Gl of FIG. 6, includes a pull-down transistor T4 provided between the emitter of the output transistor T3, that is, the output terminal of the circuit, and the power supply voltage of the circuit.

また、位相分割回路の非反転出力ノードつまり入力トラ
ンジスタTIのエミッタと上記プルダウントランジスタ
T4のベースとの間に設けられるキャパシタCIと、プ
ルダウントランジスタT4のベースと回路の電源電圧と
の間に設けられる抵抗3とからなる微分回路を含む。
Further, a capacitor CI is provided between the non-inverting output node of the phase dividing circuit, that is, the emitter of the input transistor TI, and the base of the pull-down transistor T4, and a resistor is provided between the base of the pull-down transistor T4 and the power supply voltage of the circuit. It includes a differentiation circuit consisting of 3.

入力信号Slがロウレベルからハイレベルに変化されS
PL回路の出力信号SOが/’%イレベルからロウレベ
ルに変化されるとき、プルダウントランジスタT4のベ
ースには、ハイレベルに変化される位相分割回路の非反
転出力信号の微分信号が伝達される。このため、プルダ
ウントランジスタT4は一時的にオン状態となり、回路
の出力端子に結合された負荷容量を急速にディスチャー
ジする。これにより、その低消費電力化を図りつつ、S
PL回路の動作が高速化される。
The input signal Sl is changed from low level to high level and S
When the output signal SO of the PL circuit is changed from the /'% high level to the low level, the differential signal of the non-inverted output signal of the phase division circuit, which is changed to the high level, is transmitted to the base of the pull-down transistor T4. Therefore, the pull-down transistor T4 is temporarily turned on, rapidly discharging the load capacitance coupled to the output terminal of the circuit. As a result, while reducing power consumption, S
The operation of the PL circuit is sped up.

SPL回路については、例えば、特開平1−26102
4号公報等に記載されている。
Regarding SPL circuits, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-26102
It is described in Publication No. 4, etc.

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

ところが、高速論理集積回路装置等の大規模化が進みそ
のチップサイズが大型化されるにしたがって、上記のよ
うな従来のSPL回路には次の問題点が生しることが、
本願発明者等によって明らかとなった。すなわち、高速
−理集積回路装置等のチップサイズが大型化されると、
後段のSPL回路までの信号線長が長くなり、第6図に
例示されるように、送信側のSPL回路G1の出力端子
に結合される配線抵抗Rsや配線容量Csすなわち負荷
容量の値が大きくなる。したがって、SPL回路Glの
プルダウントランジスタT4が一時的にオン状態とされ
る間にこれらの負荷容量を充分にディスチャージするこ
とが固転となり、信号線の受信端例えばSPL回路G2
の入力端子における出力信号SOrの波形が、第2図に
点線で示されるようになまってしまう。その結果、相応
して高速論理集積回路装置等の信号伝達遅延時間が長く
なり、その大規模化が制限される。
However, as the scale of high-speed logic integrated circuit devices, etc. becomes larger and the chip size thereof becomes larger, the following problems arise in the conventional SPL circuit as described above.
This was revealed by the inventors of the present application. In other words, as the chip size of high-speed, integrated circuit devices, etc. increases,
The signal line length to the subsequent SPL circuit becomes long, and as illustrated in FIG. 6, the wiring resistance Rs and wiring capacitance Cs, that is, the load capacitance, connected to the output terminal of the SPL circuit G1 on the transmitting side becomes large. Become. Therefore, it is necessary to sufficiently discharge these load capacitances while the pull-down transistor T4 of the SPL circuit Gl is temporarily turned on, and the receiving end of the signal line, for example, the SPL circuit G2
The waveform of the output signal SOr at the input terminal of is distorted as shown by the dotted line in FIG. As a result, the signal transmission delay time of high-speed logic integrated circuit devices and the like becomes correspondingly long, and the scale-up of the devices is restricted.

この発明の目的は、長距離信号伝達に通したSP L回
路を堤供することにある。
It is an object of this invention to provide an SPL circuit for long distance signal transmission.

この発明の他の目的は、SPL回路を含む高速論理集積
回路装置等の信号伝達遅延時間を縮小して、その大規模
化を推進することにある。
Another object of the present invention is to reduce the signal transmission delay time of a high-speed logic integrated circuit device, etc. including an SPL circuit, and to promote the enlargement of the device.

この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細署の記述及び添付図面から明らかになるであろ
う。
The above and other objects and novel features of this invention include:
It will become clear from the description of this specification and the attached drawings.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本願において開示される発明のうり代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
A brief overview of the most representative inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、SPL回路を構成する第1のプルダウントラ
ンジスタと並列形態に第1の抵抗手段を設け、対応する
接続配線を選択的に形成することでこれを選択的に有効
とするとともに、上記第1の抵抗手段又は!第1のプル
ダウントランジスタあるいは微分回路を構成する第1の
キャパシタと並列形態に、選択的に有効とされる第2の
抵抗又は第2のプルダウントランジスタあるいは第2の
キャパシタを設けるものである。
That is, the first resistor means is provided in parallel with the first pull-down transistor constituting the SPL circuit, and the corresponding connection wiring is selectively formed to selectively enable this, and the first resistor means is selectively enabled. Means of resistance or! A second resistor, a second pull-down transistor, or a second capacitor that is selectively enabled is provided in parallel with the first pull-down transistor or the first capacitor constituting the differential circuit.

〔作 用〕[For production]

上記した手段によれば、次段SPL回路までの信号線長
に応して、送信側のSPL回路の出力インピーダンスを
低減しつつ、プルダウントランジスタのプルダウン能力
を高め、あるいはプルダウントランジスタがオン状態と
される時間を長くすることができる。これにより、SP
L回路の出力端子に結合される負荷容1を充分にディス
チャージし、受信端における信号波形のなまりを抑制し
て、いわゆる長路!!M信号伝達に通したSPL回路を
実現できる。その結果、SPL回路を含む高速論理集積
回路装置の信号伝達遅延時間を縮小し、その大規模化を
推進することができる。
According to the above-described means, the output impedance of the SPL circuit on the transmitting side is reduced and the pull-down ability of the pull-down transistor is increased, or the pull-down transistor is turned on, depending on the signal line length to the next-stage SPL circuit. This allows you to increase the amount of time you spend. As a result, SP
By sufficiently discharging the load capacitor 1 coupled to the output terminal of the L circuit and suppressing the rounding of the signal waveform at the receiving end, the so-called long path! ! It is possible to realize an SPL circuit that passes M signal transmission. As a result, the signal transmission delay time of a high-speed logic integrated circuit device including an SPL circuit can be reduced and the scale of the device can be increased.

〔実施例1〕 第1図には、この発明が通用されたSPL回路の第1の
実施例の回路図が示されている。また、第2図には、第
1図のSPL回路の−実り例の信号波形図が示されてい
る。これらの図をもとに、この実施例のSPL回路の構
成と動作の概要ならびにその特徴について説明する。
[Embodiment 1] FIG. 1 shows a circuit diagram of a first embodiment of an SPL circuit to which the present invention is applied. Further, FIG. 2 shows a signal waveform diagram of a practical example of the SPL circuit of FIG. 1. Based on these figures, an overview of the configuration and operation of the SPL circuit of this embodiment as well as its characteristics will be explained.

なお、以下の実施例に示されるSPL回路は、特に制限
されないが、他の多数のSPL回路とともに、高速コン
ピュータを構成する高速論理集積回路装置に搭載される
。SPL回路を構成する各回路素子は、特に制限されな
いが、高速論理集積回路装置に搭載される他の回路素子
とともに、単結晶シリコンのような1個の半導体基板上
において形成される。以下の回路図において、図示され
るトランジスタ(この明細書では、バイポーラトランジ
スタのことを単にトランジスタと略称する)は、特に制
限されないが、すへてNPN型トランジスタである。
Note that the SPL circuit shown in the following embodiments is installed in a high-speed logic integrated circuit device constituting a high-speed computer together with many other SPL circuits, although this is not particularly limited. Although not particularly limited, each circuit element constituting the SPL circuit is formed on a single semiconductor substrate such as single-crystal silicon together with other circuit elements mounted on a high-speed logic integrated circuit device. In the following circuit diagrams, the illustrated transistors (in this specification, bipolar transistors are simply referred to as transistors) are all NPN transistors, although they are not particularly limited.

第1図において、この実施例のSPL回路Glは、特に
制限されないが、入力信号Slを受ける入力トランジス
タTIを含む、この入力トランジスタTlのコレクタは
、抵抗R1を介して回路の接地電位(第1の電源電圧)
に結合され、そのエミッタは、抵抗R2を介して回路の
電源電圧(第2の電源電圧)に結合される。これにより
、上記入力トランジスタT1ならびに抵抗R1及びR2
は、SPL回路の位相分割回路を構成する。ここで、回
路の電源電圧は、特にwi限されないが、例えば−2,
OVのような負のrl電圧とされ、入力信号Slは、例
えばその振幅を0.6vとする比較的小振幅のディジタ
ル信号とされる。
In FIG. 1, the SPL circuit Gl of this embodiment includes, although not particularly limited to, an input transistor TI that receives an input signal Sl. The collector of this input transistor Tl is connected to the circuit ground potential (first power supply voltage)
, and its emitter is coupled to the circuit power supply voltage (second power supply voltage) via a resistor R2. As a result, the input transistor T1 and the resistors R1 and R2
constitutes a phase division circuit of the SPL circuit. Here, the power supply voltage of the circuit is not particularly limited to wi, but for example, -2,
The input signal Sl is a negative rl voltage such as OV, and the input signal Sl is a digital signal with a relatively small amplitude, for example, 0.6V.

SPL回路G1は、さらに、回路の接地電位と回路の出
力端子との間に設けられる出力トランジスタT3と、回
路の出力端子と回路の電源電圧との間に設けられるプル
ダウントランジスタT4(第1のプルダウントランジス
タ)とを含む、このうち、出力トランジスタT3のベー
スは、上記位相分割回路の反転出力ノードすなわち入力
トランジスタTlのコレクタに結合され、プルダウント
ランジスタT4のベースは、キャパシタC1(第1のキ
ャパシタ)を介して位相分割回路の非反転出力ノードす
なわち入力トランジスタTIのエミッタに結合される。
The SPL circuit G1 further includes an output transistor T3 provided between the ground potential of the circuit and the output terminal of the circuit, and a pull-down transistor T4 (first pull-down transistor T4 provided between the output terminal of the circuit and the power supply voltage of the circuit). The base of the output transistor T3 is coupled to the inverting output node of the phase division circuit, that is, the collector of the input transistor Tl, and the base of the pull-down transistor T4 is connected to the capacitor C1 (first capacitor). to the non-inverting output node of the phase divider circuit, ie the emitter of the input transistor TI.

出力トランジスタT4のベースと回路の電源電圧との間
には、上記キャパシタCIとともに微分回路を構成する
抵抗R3が設けられる。これにより、出力トランジスタ
T3及びプルダウントランジスタT4は、いわゆるプッ
シュプル出力回路を構成し、プルダウントランジスタT
4とキャパシタC1及び抵抗R3からなる微分回路は、
出力トランジスタT3に対するアクティブプルダウン回
路として作用する。
A resistor R3, which together with the capacitor CI constitutes a differential circuit, is provided between the base of the output transistor T4 and the power supply voltage of the circuit. As a result, the output transistor T3 and the pull-down transistor T4 form a so-called push-pull output circuit, and the pull-down transistor T
4, a capacitor C1, and a resistor R3.
Acts as an active pull-down circuit for output transistor T3.

回路の接地電位とプルダウントランジスタT4のベース
との間には、バイアス用トランジスタT2が設けられる
。このトランジスタT2のベースには、特に制限されな
いが、高速論理集積回路装置の図示されない電圧発生回
路から、回路の電源電圧よりNPN型トランジスタのベ
ース・エミッタ電圧の2倍すなわち2V8Eだけ高い所
定のバイアス電圧VBが供給される。これにより、トラ
ンジスタT2は、上記微分回路を構成する抵抗R3とと
もに、プルダウントランジスタT4に対するバイアス回
路を構成する。このとき、トランジスタT4には、回路
の電源電圧よりそのベース・エミッタ電圧VIEだけ高
いバイアス電圧が与えられる。その結果、トランジスタ
T4は、オン状態となる直前の状態にバイアスされる。
A bias transistor T2 is provided between the ground potential of the circuit and the base of the pull-down transistor T4. Although not particularly limited, the base of the transistor T2 is supplied with a predetermined bias voltage higher than the power supply voltage of the circuit by twice the base-emitter voltage of the NPN transistor, that is, 2V8E, from a voltage generation circuit (not shown) of the high-speed logic integrated circuit device. VB is supplied. Thereby, the transistor T2 forms a bias circuit for the pull-down transistor T4 together with the resistor R3 forming the differential circuit. At this time, a bias voltage higher than the circuit power supply voltage by its base-emitter voltage VIE is applied to the transistor T4. As a result, transistor T4 is biased to a state immediately before being turned on.

この実施例において、SPL回路Glは、上記プルダウ
ントランジスタT4と並列形態に設けられる抵抗R4(
第1の抵抗手段)を含む、この抵抗4は、SPL回路の
送信端におけるインピーダンスを充分に低いものとし、
かつその動作電流をいたずらに大きくしない程度の所定
の抵抗値を持つように設計される。また、その一端と回
路の電源電圧との間に設けられる接続配線すなわち接続
ノードn1は、例えば金属配線層を形成するためのフォ
トマスクを部分的に変更することで選択的に形成され、
これによって抵抗R4が選択的に有効とされる。第1図
において、受信側のSPL回路G2は、送信側のSPL
回路G1から比較的長い躍層をおいて配置され、SPL
回路G1の出力端子には、信号線に寄生する比較的大き
な配線抵抗Rs及び配線容量Csが分布定数的に結合さ
れる。これに対処するため、この実施例のSPL回路G
1では、上記接続ノードn1が形成され、抵抗R4が有
効とされる。
In this embodiment, the SPL circuit Gl includes a resistor R4 (
This resistor 4 has a sufficiently low impedance at the transmitting end of the SPL circuit;
Moreover, it is designed to have a predetermined resistance value that does not increase the operating current unnecessarily. Further, the connection wiring provided between one end thereof and the power supply voltage of the circuit, that is, the connection node n1, is selectively formed, for example, by partially changing a photomask for forming a metal wiring layer,
This selectively enables resistor R4. In FIG. 1, the receiving side SPL circuit G2 is connected to the transmitting side SPL circuit G2.
It is arranged with a relatively long cline distance from circuit G1, and the SPL
A relatively large wiring resistance Rs and wiring capacitance Cs parasitic to the signal line are coupled to the output terminal of the circuit G1 in a distributed manner. To deal with this, the SPL circuit G of this embodiment
1, the connection node n1 is formed and the resistor R4 is enabled.

入力信号S1がロウレベルとされるとき、SPL回路G
1の位相分割回路では、その反転出力信号がハイレベル
となり、非反転出力信号がロウレー・ルとなる6位相分
割回路の反転出力信号のハイレベルは、出力トランジス
タT3のへ−スにそのまま伝達され、非反転出力信号の
立ち下がり変化は、キャパシタCI及び抵抗R3からな
る微分回路を介してプルダウントランジスタT4のベー
スに伝達される。このため、プルダウントランジスタT
4は急速にオフ状態となり、出力トランジスタT3がオ
ン状態となる。したがって、SPL回路の出力信号SO
は、第2図に実線で示されるように、逆信・脇における
出力信号50sならびに受信端における出力信号SOr
ともに、所定のハイレベルとされる。
When the input signal S1 is set to low level, the SPL circuit G
In the phase dividing circuit No. 1, its inverted output signal becomes a high level, and the non-inverted output signal becomes a low rail.The high level of the inverted output signal of the six phase dividing circuit is transmitted as it is to the output transistor T3. , a falling change in the non-inverted output signal is transmitted to the base of the pull-down transistor T4 via a differentiating circuit consisting of a capacitor CI and a resistor R3. Therefore, the pull-down transistor T
4 rapidly turns off, and the output transistor T3 turns on. Therefore, the output signal SO of the SPL circuit
As shown by the solid line in FIG.
Both are set to a predetermined high level.

一方、入力信号Slがハイレベルとされると、位相分割
回路では、その反転出力信号が所定のロウレベルとなり
、非反転出力信号が所定のハイレベルとなる0位相分割
回路の反転出力信号のロウレベルは、同様に出力トラン
ジスタT3のベースにそのまま伝達され、非反転出力信
号の立ち上がり変化は、上記微分回路を介してプルダウ
ントランジスタT4のベースに伝達される。このため、
出力トランジスタT3はオフ状態となり、代わってプル
ダウントランジスタT4が、上記微分回路の駆動能力つ
まりはキャパシタCIの静電容量に応した期間だけ一時
的にオン状態となる。これにより、SPL回路ciの出
力端子に結合された配線層1jcsの蓄積電荷がディス
チャージされ、SPL回路Ctの出力信号SOが回路の
電源電圧に近いロウレベルとされる。
On the other hand, when the input signal Sl is set to high level, the inverted output signal of the phase division circuit becomes a predetermined low level, and the non-inverted output signal becomes a predetermined high level.The low level of the inverted output signal of the 0 phase division circuit is , is similarly transmitted as is to the base of the output transistor T3, and a rising change in the non-inverted output signal is transmitted to the base of the pull-down transistor T4 via the differentiating circuit. For this reason,
The output transistor T3 is turned off, and the pull-down transistor T4 is temporarily turned on for a period corresponding to the driving ability of the differential circuit, that is, the capacitance of the capacitor CI. As a result, the accumulated charge in the wiring layer 1jcs coupled to the output terminal of the SPL circuit ci is discharged, and the output signal SO of the SPL circuit Ct is set to a low level close to the power supply voltage of the circuit.

ところで、この実施例のSPL回路G1では、前述のよ
うに、回路の出力端子と電源電圧との間に抵抗R4が設
けられ、SPL回路Glの出力インピーダンスが低減さ
れる。これにより、上記配線容量Csの蓄積電荷のディ
スチャージ動作が高速化され、配線容量Csの蓄積電荷
は、プルダウントランジスタT4のオン状態とされる期
間が不足している場合でも、充分にディスチャージされ
る。このため、受信端における出力信号SOrの立ち上
がりは、第2図に実線で示されるように高速化され、そ
の波形のなまりが抑制される。その結果、高速論理集積
回路装置の信号伝達遅延時間が縮小され、相応してチッ
プサイズの大型化つまりはその大規模化が推進される。
By the way, in the SPL circuit G1 of this embodiment, as described above, the resistor R4 is provided between the output terminal of the circuit and the power supply voltage, and the output impedance of the SPL circuit G1 is reduced. This speeds up the operation of discharging the charges accumulated in the wiring capacitor Cs, and the charges accumulated in the interconnect capacitor Cs are sufficiently discharged even if the period during which the pull-down transistor T4 is in the on state is insufficient. Therefore, the rise of the output signal SOr at the receiving end is accelerated as shown by the solid line in FIG. 2, and the rounding of the waveform is suppressed. As a result, the signal transmission delay time of the high-speed logic integrated circuit device is reduced, and accordingly, the chip size, that is, the scale thereof, is promoted.

なお、上記接続ノードn1が形成されず抵抗R4が有効
とされないとき、この実施例のSPL回路Glは従来の
SPL回路と同様に機能する。
Note that when the connection node n1 is not formed and the resistor R4 is not enabled, the SPL circuit Gl of this embodiment functions in the same manner as the conventional SPL circuit.

〔実施例2〕 第3図には、この発明が通用されたSPL回路の第2の
実施例の回路図が示されている。なお、以下の実施例の
SPL回路は、上記$1の実施例を基本的に踏襲するも
のであるため、これと異なル部分についてのみ説明を追
加する。
[Embodiment 2] FIG. 3 shows a circuit diagram of a second embodiment of the SPL circuit to which the present invention is applied. Incidentally, since the SPL circuit of the following embodiment basically follows the embodiment of $1 above, explanation will be added only for the parts that are different from this.

第3図において、この実施例のSPL回路は、特に制限
されないが、抵抗R4と並列形態に設けられる抵抗R5
(第2の抵抗手段)を含む。この実施例において、上記
抵抗R5の一端と回路の電源電圧との間に設けられる接
続配線つまり接続ノー F n 2ば、特に制限されな
いが、金属配線層を形成するためのフォトマスクの一部
を変更することで選択的に形成され、これによって抵抗
R5が選択的に自助とされる。
In FIG. 3, the SPL circuit of this embodiment has a resistor R5 provided in parallel with a resistor R4, although it is not particularly limited.
(second resistance means). In this embodiment, the connection wiring provided between one end of the resistor R5 and the power supply voltage of the circuit, ie, the connection node F n 2, is a part of a photomask for forming a metal wiring layer, although it is not particularly limited. The resistor R5 is selectively formed by changing the resistor R5 to be selectively self-supporting.

抵抗R5は、特に制限されないが、後段のSPL回路ま
での配線長がさらに長いとき、自効とされる。このとき
、抵抗R5は、抵抗R4とともにSPL回路の出力イン
ピーダンスをさらに低減させるべく作用し、その出力端
子に結合される配線層fC3のディスチャージ動作をさ
らに確実なものとする。その結果、SPL回路を搭載す
る高速論理集積回路装Wi*の信号伝達遅延時間がさら
に縮小され、その大規模化が推進される。
Although not particularly limited, the resistor R5 is self-effective when the wiring length to the subsequent SPL circuit is longer. At this time, the resistor R5 acts together with the resistor R4 to further reduce the output impedance of the SPL circuit, thereby making the discharge operation of the wiring layer fC3 coupled to the output terminal of the SPL circuit more reliable. As a result, the signal transmission delay time of the high-speed logic integrated circuit device Wi* equipped with the SPL circuit is further reduced, and its scale is promoted.

〔実施例3〕 第4図には、この発明が通用されたSPL回路の第3の
実施例の回路図が示されている。
[Embodiment 3] FIG. 4 shows a circuit diagram of a third embodiment of the SPL circuit to which the present invention is applied.

第4図において、SPL回路は、特に制限されないが、
プルダウントランジスタT4と並列形態に設けられるも
う一つのプルダウントランジスタT5(第2のプルダウ
ントランジスタ)を含む。
In FIG. 4, although the SPL circuit is not particularly limited,
It includes another pull-down transistor T5 (second pull-down transistor) provided in parallel with the pull-down transistor T4.

この実施例において、上記プルダウントランジスタT5
のエミツタと回路の電源電圧との間に設けられる接続配
線すなわち接続ノードn3は、特に制限されないが、金
属配線層を形成するためのフォトマスクの一部を変更す
ることで選択的に形成され、これによってプルダウント
ランジスタT5が選択的に有効とされる。
In this embodiment, the pull-down transistor T5
The connection wiring provided between the emitter and the power supply voltage of the circuit, that is, the connection node n3, is not particularly limited, but can be selectively formed by changing a part of the photomask for forming the metal wiring layer, This selectively enables pull-down transistor T5.

プルダウントランジスタT5は、特に制限されないが、
後段のSPL回路までの配線長がさらに長いとき、有効
とされる。このとき、プルダウントランジスタT5は、
プルダウントランジスタT4と同一の条件で選択的にオ
ン状態とされる。これにより、プルダウントランジスタ
全体としてのプルダウン能力が高められ、出力端子に結
合される配線容量C3のディスチャージ動作がさらに確
実に行われる。その結果、5PLu路を搭載する高速論
理集積回路装置等の信号伝達遅延時間がさらに縮小され
、その大規模化が推進される。
Although the pull-down transistor T5 is not particularly limited,
This is effective when the wiring length to the subsequent SPL circuit is longer. At this time, the pull-down transistor T5 is
It is selectively turned on under the same conditions as the pull-down transistor T4. As a result, the pull-down ability of the pull-down transistor as a whole is increased, and the discharge operation of the wiring capacitor C3 coupled to the output terminal is performed more reliably. As a result, the signal transmission delay time of high-speed logic integrated circuit devices and the like equipped with 5PLu circuits is further reduced, and their scale-up is promoted.

〔実施例4〕 第5図には、この発明が適用されたSPL回路の第4の
実施例の回路図が示されている。
[Embodiment 4] FIG. 5 shows a circuit diagram of a fourth embodiment of an SPL circuit to which the present invention is applied.

第5図において、この実施例のSPL回路は、特に制限
されないが、微分回路のキャパシタC1と並列形態に設
けられるもう一つのキャパシタC2(第2のキャパシタ
)を含む、この実施例において、上記キャパシタC2の
一方の電極と入力トランジスタTlのエミツタとの間に
設けられる接続配線すなわち接続ノードn4は、金属配
線層を形成するためのフォトマスクを部分的に変更する
ことで選択的に形成され、これによってキャパシタC2
が選択的に有効とされる。
In FIG. 5, the SPL circuit of this embodiment includes, although not particularly limited to, another capacitor C2 (second capacitor) provided in parallel with the capacitor C1 of the differential circuit. The connection wiring provided between one electrode of C2 and the emitter of the input transistor Tl, that is, the connection node n4, is selectively formed by partially changing the photomask for forming the metal wiring layer. capacitor C2 by
is selectively valid.

キャパシタC2は、特に制限されないが、後段のSPL
回路までの配線長がさらに長いとき、有効とされる。こ
のとき、キャパシタC2は、キャパシタC1及び抵抗R
3とともに微分回路を構成する0周知のように、プルダ
ウントランジスタT4からみた微分回路の駆動能力は、
微分回路を構成するキャパシタの静電容量値に比例して
大きくなる。上記のように、キャパシタCI及びC2が
並列形態に設けられることで、微分回路の駆動能力が大
きくされ、プルダウントランジスタT4のオン状態とさ
れる期間が長くされる。このため、相応してプルダウン
トランジスタT4のプルダウン能力が高められ、その出
力端子に結合される配線容量Csのディスチャージ動作
が確実に行われる。その結果、SPL回路を搭載する高
速論理集積回路装置等の信号伝達遅延時間がさらに縮小
され、その大規模化が推進される。
Although not particularly limited, the capacitor C2 can be
This method is effective when the wiring length to the circuit is longer. At this time, capacitor C2 is connected to capacitor C1 and resistor R.
3 and 0 constitute a differentiating circuit. As is well known, the driving ability of the differentiating circuit from the perspective of the pull-down transistor T4 is:
It increases in proportion to the capacitance value of the capacitor that constitutes the differential circuit. As described above, by providing the capacitors CI and C2 in parallel, the driving ability of the differentiating circuit is increased, and the period during which the pull-down transistor T4 is in the on state is lengthened. Therefore, the pull-down ability of the pull-down transistor T4 is correspondingly increased, and the discharge operation of the wiring capacitance Cs coupled to its output terminal is reliably performed. As a result, the signal transmission delay time of high-speed logic integrated circuit devices and the like equipped with SPL circuits is further reduced, and their scale is promoted.

以上の複数の実施例に示されるように、この発明を高速
コンピュータを構成する高速論理集積回路装置に搭載さ
れるSPL回路に通用することで、次のような作用効果
が得られる。すなわち、(11S P L回路を構成す
る第1のプルダウントランジスタと並列形ぞに第1の抵
抗手段を設け、対応する接続配線を選択的に形成してこ
れを選択的に有効とすることで、次段のSPL回路まで
の配線長が比較的長いとき、送信側のSPL回路の出力
インピーダンスを選択的に低減し、信号線に結合される
配線容量の蓄積電荷を充分にディスチャージできるとい
う効果が得られる。
As shown in the plurality of embodiments described above, the following effects can be obtained by applying the present invention to an SPL circuit installed in a high-speed logic integrated circuit device constituting a high-speed computer. That is, by providing the first resistor means in parallel with the first pull-down transistor constituting the 11S P L circuit, and selectively forming the corresponding connection wiring to selectively enable it, When the wiring length to the next stage SPL circuit is relatively long, the output impedance of the SPL circuit on the transmitting side can be selectively reduced, and the accumulated charge in the wiring capacitance coupled to the signal line can be sufficiently discharged. It will be done.

(2)上記i11項において、上記第1の抵抗手段と並
列形態に、選択的に有効とされる第2の抵抗手段を設け
ることで、SPL回路の出力インピーダンスを配線長に
応してさらに低減させ、その出力端子に結合される配線
容量をさらに確実にディスチャージできるという効果が
得られる。
(2) In the above item i11, the output impedance of the SPL circuit is further reduced according to the wiring length by providing a second resistance means that is selectively effective in parallel with the first resistance means. This provides the effect that the wiring capacitance coupled to the output terminal can be more reliably discharged.

(3)上記(11項において、上記第1のプルダウント
ランジスタと並列形態に、選択的に有効とされる第2の
プルダウントランジスタを設けることで、プルダウント
ランジスタ全体としてのプルダウン能力を配線長に応し
て選択的に大きくし、出力端子に結合される配線容量を
ざらに確実にディスチャージできるという効果が得られ
る。
(3) In the above item (11), by providing a second pull-down transistor that is selectively enabled in parallel with the first pull-down transistor, the pull-down ability of the pull-down transistor as a whole can be adjusted according to the wiring length. This has the effect of selectively increasing the wiring capacitance coupled to the output terminal, thereby roughly and reliably discharging the wiring capacitance coupled to the output terminal.

(船上記(1)項において、微分回路を構成する第1の
キャパシタと並列形態に、選択的に有効とされる第2の
キャパシタを設けることで、微分回路の駆動使方を配線
長に応じて選択的に大きくし、プルダウントランジスタ
のオン状態とされる期間を長くして、SPL回路の出力
端子に結合される配線容量をさらに確実にディスチャー
ジできるという効果が得られる。
(In item (1) above, by providing a second capacitor that is selectively effective in parallel with the first capacitor constituting the differentiating circuit, the drive usage of the differentiating circuit can be adjusted according to the wiring length.) By selectively increasing the pull-down transistor and lengthening the period during which the pull-down transistor is in the on state, an effect can be obtained in which the wiring capacitance coupled to the output terminal of the SPL circuit can be more reliably discharged.

(5)上記(1)項〜(4)項により、信号線の受信端
における信号波形のなまりを抑制し、その立ち下がり変
化を高速化できるという効果が得られる。
(5) Items (1) to (4) above have the effect of suppressing the rounding of the signal waveform at the receiving end of the signal line and speeding up the falling change.

C(51上記口)項〜(5)項により、SPL回路を搭
載する高速論理集積回路装置等の信号伝達遅延時間を縮
小し、相応してチップサイズの大型化つまりはSPI、
回路の大規模化を推進することができるという効果が得
られる。
C (51 above) Items to (5) reduce the signal transmission delay time of high-speed logic integrated circuit devices etc. equipped with SPL circuits, and correspondingly increase the chip size, that is, SPI,
This has the effect of increasing the scale of the circuit.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない、例えば、第1図ならび
に第3図ないし第5図の実施例において、5PLIT路
は、位相分割回路を構成する入力トランジスタの数や接
続形態を変えることで、任意の入力数や論理機能を持つ
ことができる。また、SPL回路は、バイアス用トラン
ジスタT2にバイアス重圧VBを与えるためのバイアス
回路を備えることができるし、さらにその出力信号SO
のレベルを制激するためのクランプ回路を備えることも
できる。位相分割回路を構成する抵抗R1及びR2は、
アクティブなプルアップ又はプルダウンMO3FETに
置き倹えてもよい、また、接続ノード111〜n4は、
各回路素子の反対側に設けられてもよいし、これらの接
続ノードをなくして配線を固定化してもよい、第1図な
らびに第3図ないし第5図に示される発明は、種々の組
み合わせをもって応用することができる。さらに、SP
L回路の具体的回路構成や電源電圧の組み合わせならび
にトランジスタの導電型等は、種々の実施形態を採り・
)る。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on Examples, it goes without saying that this invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. For example, in the embodiments shown in FIG. 1 and FIGS. 3 to 5, the 5PLIT path can be configured to have any number of inputs or logic functions by changing the number and connection form of the input transistors that make up the phase division circuit. can have. Further, the SPL circuit can include a bias circuit for applying bias pressure VB to the bias transistor T2, and furthermore, the SPL circuit can include a bias circuit for applying bias pressure VB to the bias transistor T2, and furthermore, the
A clamp circuit can also be provided to limit the level of. Resistors R1 and R2 forming the phase division circuit are:
The connection nodes 111-n4 may be placed in active pull-up or pull-down MO3FETs.
The invention shown in FIG. 1 and FIGS. 3 to 5 may be provided on the opposite side of each circuit element, or the wiring may be fixed by eliminating these connection nodes. It can be applied. Furthermore, SP
The specific circuit configuration of the L circuit, the combination of power supply voltages, the conductivity type of the transistors, etc. may be varied in various embodiments.
).

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景とな、った利用分野である高速論理集積回路
装置等に搭載されるSPL回路に通用した場合について
説明したが、それに限定されるものではなく、例えば、
ゲートアレイ集積回路や各種の専用論理集積回路装置等
に搭載される同様なSPL回路にも通用できる。本発明
は、少なくともプルダウントランジスタとこれを一時的
にオン状態とするための微分回路とを含む論理回路ある
いはこのような論理回路を含むディノタル集積回路装置
に広く通用できる。
In the above explanation, we have mainly explained the case where the invention made by the present inventor is applied to an SPL circuit installed in a high-speed logic integrated circuit device, etc., which is the field of application that forms the background of the invention, but the present invention is not limited to this. Rather than, for example,
It can also be applied to similar SPL circuits installed in gate array integrated circuits and various dedicated logic integrated circuit devices. The present invention is widely applicable to logic circuits including at least a pull-down transistor and a differentiating circuit for temporarily turning on the pull-down transistors, or dinotal integrated circuit devices including such logic circuits.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本−において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。すなわち、SPL回路を構成するl第1のプルダウ
ントランジスタと並列形態に第1の抵抗手段を設け、対
応する接続配線を選択的に形成することでこれを選択的
に有功とするとともに、上記第1の抵抗手段又は第1の
プルダウントランジスタあるいは微分回路を構成する第
1のキャパ/りと並列形態に、選択的に4効とされる第
2の抵抗又は第2のプルダウントランジスタあるいは第
2のキャパシタを設けることで、次段論理回路までの信
号線長に応してSPL回路の出力インピーダンスを低減
しつつ、プルダウントランジスタのプルダウン能力を高
め、あるいはプルダウントランジスタがオン状、整とさ
れる時間を長くすることができろ。これにより〜SPL
回路の出力端子に結合される負荷容量を充分にディスチ
ャージし、受信端におけるぞ4号波形のなまりを抑制し
て、いわゆる長距離信号伝達に通したSPL回路を実現
できる。その結果、SPL回路を含む高速論理集積回路
装置等の信号伝1!遅達時間を縮小し、その大規樽化を
推進できる。
A brief explanation of the effects obtained by representative inventions among the inventions disclosed herein is as follows. That is, the first resistor means is provided in parallel with the first pull-down transistor constituting the SPL circuit, and the corresponding connection wiring is selectively formed to make it selectively effective. A second resistor, a second pull-down transistor, or a second capacitor which is selectively made into a quadruple effect is placed in parallel with the resistor means, the first pull-down transistor, or the first capacitor constituting the differential circuit. By providing this, the output impedance of the SPL circuit is reduced depending on the length of the signal line up to the next stage logic circuit, and the pull-down ability of the pull-down transistor is increased, or the time during which the pull-down transistor is in the on state and in a stable state is increased. Be able to do that. This allows ~SPL
By sufficiently discharging the load capacitance coupled to the output terminal of the circuit and suppressing the distortion of the No. 4 waveform at the receiving end, it is possible to realize an SPL circuit that allows so-called long-distance signal transmission. As a result, signal transmission of high-speed logic integrated circuit devices including SPL circuits is possible! It is possible to reduce the delay time and promote the large-scale production of barrels.

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

第1図は、この発明が通用されたSPL回路の第1の実
施例を示す回路図、 第2FI!Jは、第1図のSPLM路の一実施例を示す
信号波形図、 @3図は、この発明が通用されたSPL回路の第2の実
施例を示す回路図、 第4図は、この発明が通用されたS P L回路の第3
の実施例を示す回路図、 第5図は、この発明が通用されたSPL回路の第4の実
施例を示す回路図、 !186図は、従来のSPL回路の一例を示す回路図で
ある。 G1−G2・・・SPL回路、Tl−75・・・NPN
型バイポーラトランジスタ、Cl−C2・・・キャパシ
タ、R1−R5・・・抵抗、nl−n4・・・接続ノー
ド、Cs・・・配線容量、Rs・・・配線抵抗。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of an SPL circuit to which the present invention is applied. J is a signal waveform diagram showing one embodiment of the SPLM circuit in Fig. 1, @3 is a circuit diagram showing a second embodiment of the SPL circuit to which this invention is applied, and Fig. 4 is a signal waveform diagram showing an embodiment of the SPLM circuit in Fig. 1. The third part of the SPL circuit where
FIG. 5 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the SPL circuit to which the present invention is applied. FIG. 186 is a circuit diagram showing an example of a conventional SPL circuit. G1-G2...SPL circuit, Tl-75...NPN
type bipolar transistor, Cl-C2...capacitor, R1-R5...resistance, nl-n4...connection node, Cs...wiring capacitance, Rs...wiring resistance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、入力信号を受ける位相分割回路と、第1の電源電圧
と回路の出力端子との間に設けられそのベースに上記位
相分割回路の反転出力信号を受ける出力トランジスタと
、回路の出力端子と第2の電源電圧との間に設けられる
第1のプルダウントランジスタと、上記位相分割回路の
非反転出力ノードと第1のプルダウントランジスタのベ
ースとの間に設けられる第1のキャパシタを含む微分回
路と、上記第1のプルダウントランジスタと並列形態に
設けられる第1の抵抗手段とを含むことを特徴とする論
理回路。 2、上記第1の抵抗手段は、その一端と回路の出力端子
又は第2の電源電圧との間の接続配線が選択的に形成さ
れることで、選択的に有効とされるものであることを特
徴とする特許請求の範囲第1項記載の論理回路。 3、上記論理回路は、上記第1の抵抗手段と並列形態に
設けられ選択的に有効とされる第2の抵抗手段を含むも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載の
論理回路。 4、上記論理回路は、上記第1のプルダウントランジス
タと並列形態に設けられ選択的に有効とされる第2のプ
ルダウントランジスタを含むものであることを特徴とす
る特許請求の範囲第1項又は第2項記載の論理回路。 5、上記論理回路は、上記第1のキャパシタと並列形態
に設けられ選択的に有効とされる第2のキャパシタを含
むものであることを特徴とする特許請求の範囲第1項又
は第2項記載の論理回路。
[Claims] 1. A phase division circuit that receives an input signal; an output transistor that is provided between a first power supply voltage and an output terminal of the circuit and receives an inverted output signal of the phase division circuit at its base; a first pull-down transistor provided between the output terminal of the circuit and a second power supply voltage; and a first capacitor provided between the non-inverting output node of the phase division circuit and the base of the first pull-down transistor. A logic circuit comprising: a differential circuit including a differential circuit; and a first resistor provided in parallel with the first pull-down transistor. 2. The first resistance means is selectively enabled by selectively forming a connection wiring between one end thereof and the output terminal of the circuit or the second power supply voltage. The logic circuit according to claim 1, characterized in that: 3. The logic circuit according to claim 2, wherein the logic circuit includes a second resistance means that is provided in parallel with the first resistance means and is selectively activated. . 4. Claim 1 or 2, wherein the logic circuit includes a second pull-down transistor that is provided in parallel with the first pull-down transistor and is selectively enabled. The logic circuit described. 5. The logic circuit according to claim 1 or 2, wherein the logic circuit includes a second capacitor that is provided in parallel with the first capacitor and is selectively enabled. logic circuit.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7009838B2 (en) 2002-12-11 2006-03-07 Samsung Electronics Co., Ltd. Computer disk drive adapter

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