JPH04246912A - Eclゲート回路 - Google Patents
Eclゲート回路Info
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- JPH04246912A JPH04246912A JP1174191A JP1174191A JPH04246912A JP H04246912 A JPH04246912 A JP H04246912A JP 1174191 A JP1174191 A JP 1174191A JP 1174191 A JP1174191 A JP 1174191A JP H04246912 A JPH04246912 A JP H04246912A
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- transistor
- emitter
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- emitter follower
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- Pending
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- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Logic Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はECLゲート回路に関し
、特に出力部分に用いられるエミッタフォロア回路を有
するECLゲート回路に関する。
、特に出力部分に用いられるエミッタフォロア回路を有
するECLゲート回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ECLゲート回路の差動ゲートに
付随するエミッタフォロア回路は図3に示すように、エ
ミッタフォロアトランジスタQ12のエミッタでエミッ
タ抵抗REFを介して電源VEEに接続している。この
とき、エミッタフォロアトランジスタQ12を流れる電
流I12は差動ゲートの出力電圧を高レベルVOH,低
レベルVOLおよびVF をトランジスタのエミッタ=
ベース順方向電圧とすると、I12(H)=(VOH−
VF )/REF,I12(L)=(VOL−VF )
/REFとなる。
付随するエミッタフォロア回路は図3に示すように、エ
ミッタフォロアトランジスタQ12のエミッタでエミッ
タ抵抗REFを介して電源VEEに接続している。この
とき、エミッタフォロアトランジスタQ12を流れる電
流I12は差動ゲートの出力電圧を高レベルVOH,低
レベルVOLおよびVF をトランジスタのエミッタ=
ベース順方向電圧とすると、I12(H)=(VOH−
VF )/REF,I12(L)=(VOL−VF )
/REFとなる。
【0003】例えばVOH=4.4V,VOL=3.4
V,VF =0.8V,REF=5KΩとすると、I1
2(H)=0.72mA,I12(L)=0.52mA
となる。一方、出力端子OUTに負荷容量CL が存在
するときは出力電圧の時間的変化に対し、当該容量CL
を充電(出力電圧が低→高レベルに変化)又は放電(
出力電圧が高→低レベルに変化)する必要がある。
V,VF =0.8V,REF=5KΩとすると、I1
2(H)=0.72mA,I12(L)=0.52mA
となる。一方、出力端子OUTに負荷容量CL が存在
するときは出力電圧の時間的変化に対し、当該容量CL
を充電(出力電圧が低→高レベルに変化)又は放電(
出力電圧が高→低レベルに変化)する必要がある。
【0004】この時、充電時にはエミッタフォロアトラ
ンジスタQ12を通して比較的低インピーダンスで駆動
するためその遷移時間は短いが、放電時には先の抵抗R
EFをインピーダンスとするI12(L)=0.52m
Aの能力で駆動されるためその遷移時間は長くなる。
ンジスタQ12を通して比較的低インピーダンスで駆動
するためその遷移時間は短いが、放電時には先の抵抗R
EFをインピーダンスとするI12(L)=0.52m
Aの能力で駆動されるためその遷移時間は長くなる。
【0005】この出力電圧の高→低レベル遷移時間を短
くするためには、エミッタフォロア電流I12の低レベ
ル出力状態での値I12(L)を大きく、即ち、抵抗R
EFを小さくすることでインピーダンスを低くする方法
があるが、エミッタフォロアでの消費電力が上昇するた
め好ましくない。このため、従来から出力電圧が低レベ
ルの時のみエミッタフォロア電流を上昇させるいくつか
の方法が提案されている。
くするためには、エミッタフォロア電流I12の低レベ
ル出力状態での値I12(L)を大きく、即ち、抵抗R
EFを小さくすることでインピーダンスを低くする方法
があるが、エミッタフォロアでの消費電力が上昇するた
め好ましくない。このため、従来から出力電圧が低レベ
ルの時のみエミッタフォロア電流を上昇させるいくつか
の方法が提案されている。
【0006】図4(a)はその一例で、トランジスタQ
15,ダイオードDi , 抵抗R1 によるPNPト
ランジスタQ17のベース駆動回路により、出力端子O
UTが低レベル出力状態の時のみトランジスタQ17に
流れる電流I17を上昇させている。この回路の動作は
、エミッタフォロアトランジスタQ16のベース電位が
上昇、即ち高レベル出力状態では抵抗R1 の端子電圧
V1 がVOH−2VF と高くなっているため、PN
PトランジスタQ17のベース電圧が高く、従って、ト
ランジスタQ17を流れる電流I17は少ない。
15,ダイオードDi , 抵抗R1 によるPNPト
ランジスタQ17のベース駆動回路により、出力端子O
UTが低レベル出力状態の時のみトランジスタQ17に
流れる電流I17を上昇させている。この回路の動作は
、エミッタフォロアトランジスタQ16のベース電位が
上昇、即ち高レベル出力状態では抵抗R1 の端子電圧
V1 がVOH−2VF と高くなっているため、PN
PトランジスタQ17のベース電圧が高く、従って、ト
ランジスタQ17を流れる電流I17は少ない。
【0007】差動ゲート出力が低下するとPNPトラン
ジスタQ17のベース電位も下降しトランジスタ電流I
17が上昇するため、出力端子OUTに負荷容量が存在
する場合でもトランジスタQ17に流れる増強された電
流により放電インピーダンスを低くく保ち、その結果出
力電圧の高→低レベル遷移時間を短くすることができる
。
ジスタQ17のベース電位も下降しトランジスタ電流I
17が上昇するため、出力端子OUTに負荷容量が存在
する場合でもトランジスタQ17に流れる増強された電
流により放電インピーダンスを低くく保ち、その結果出
力電圧の高→低レベル遷移時間を短くすることができる
。
【0008】図4(b)は他の従来回路例を示す。同図
では、エミッタフォロアトランジスタQ20の電流I2
0は、トンジスタQ19と抵抗R2 による駆動回路に
より駆動されるトランジスタQ21により決定される。 ここで、トランジスタQ19のベースは第2の基準電圧
VRaに接続されるためトランジスタQ21のベース電
圧も一定で、従って、当該トランジスタには基準電圧V
Raの値によって決まる一定電流が流れている。
では、エミッタフォロアトランジスタQ20の電流I2
0は、トンジスタQ19と抵抗R2 による駆動回路に
より駆動されるトランジスタQ21により決定される。 ここで、トランジスタQ19のベースは第2の基準電圧
VRaに接続されるためトランジスタQ21のベース電
圧も一定で、従って、当該トランジスタには基準電圧V
Raの値によって決まる一定電流が流れている。
【0009】一方、トランジスタQ21のベースは、容
量Cにより差動ゲートの一方の出力即ち、トランジスタ
Q18のコレクタに交流的に結合されている。
量Cにより差動ゲートの一方の出力即ち、トランジスタ
Q18のコレクタに交流的に結合されている。
【0010】このため、エミッタフォロア出力OUTが
高→低レベルに遷移する間のみ、その反転出力電圧によ
りトランジスタQ21のベース電圧を瞬間的に上昇させ
、従って出力端子OUTの負荷容量を放電する初期段階
のトランジスタQ21の電流I21を上昇させ、負荷容
量の放電中の駆動インピーダンスを下降させ、その結果
として出力電圧の高→低レベル遷移時間を短かくするこ
とができる。
高→低レベルに遷移する間のみ、その反転出力電圧によ
りトランジスタQ21のベース電圧を瞬間的に上昇させ
、従って出力端子OUTの負荷容量を放電する初期段階
のトランジスタQ21の電流I21を上昇させ、負荷容
量の放電中の駆動インピーダンスを下降させ、その結果
として出力電圧の高→低レベル遷移時間を短かくするこ
とができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上述の従来のECLゲ
ート回路のエミッタフォロア回路では、出力電圧の高→
低レベル遷移時間の短縮を行うためには、消費電力の上
昇,面積の増大およびプロセス追加(PNPトランジス
タ,容量)によるコストの上昇等の問題があった。例え
ば、図3の回路では、エミッタフォロア抵抗REFを小
さくすることが必要のため、消費電力が大きくなる。
ート回路のエミッタフォロア回路では、出力電圧の高→
低レベル遷移時間の短縮を行うためには、消費電力の上
昇,面積の増大およびプロセス追加(PNPトランジス
タ,容量)によるコストの上昇等の問題があった。例え
ば、図3の回路では、エミッタフォロア抵抗REFを小
さくすることが必要のため、消費電力が大きくなる。
【0012】図4(a)の回路では、エミッタフォロア
回路に一般の集積回路では搭載の困難なPNPトランジ
スタを要する。このトランジスタの駆動のための駆動回
路が必要となるため、大きさ,消費電力の上昇を招く。
回路に一般の集積回路では搭載の困難なPNPトランジ
スタを要する。このトランジスタの駆動のための駆動回
路が必要となるため、大きさ,消費電力の上昇を招く。
【0013】図4(b)の回路では、エミッタフォロア
回路のトランジスタを駆動する別の回路 による消費
電力の上昇と、この駆動回路を動作させるために差動ゲ
ートの基準電圧とは別個の第2の基準電圧を設ける必要
がる。又、集積回路では大面積を占有する容量を必要と
する。
回路のトランジスタを駆動する別の回路 による消費
電力の上昇と、この駆動回路を動作させるために差動ゲ
ートの基準電圧とは別個の第2の基準電圧を設ける必要
がる。又、集積回路では大面積を占有する容量を必要と
する。
【0014】本発明の目的は、回路構成が簡単で消費電
力の少なく、低レベルの時にエミッタ電流を増強できる
ECLゲート回路を提供することにある。
力の少なく、低レベルの時にエミッタ電流を増強できる
ECLゲート回路を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】本発明のECLゲート回
路は、共通エミッタ節点とエミッタ電源間に定電流源を
有する差動ゲート回路と、ベースに該差動ゲート回路の
出力する差動出力を入力すコレクタがコレクタ電源に接
続しエミッタが出力端子に接続するとともにエミッタ抵
抗部を介して前記エミッタ電源に接続するエミッタフォ
ロアトランジスタとを有するECLゲート回路において
、前記エミッタ抵抗部は、ベースが前記共通エミッタ節
点に接続しコレクタ抵抗が前記出力端子に接続しエミッ
タが抵抗を介して前記エミッタ電源に接続するトランジ
スタ低抗体を有して構成されている。
路は、共通エミッタ節点とエミッタ電源間に定電流源を
有する差動ゲート回路と、ベースに該差動ゲート回路の
出力する差動出力を入力すコレクタがコレクタ電源に接
続しエミッタが出力端子に接続するとともにエミッタ抵
抗部を介して前記エミッタ電源に接続するエミッタフォ
ロアトランジスタとを有するECLゲート回路において
、前記エミッタ抵抗部は、ベースが前記共通エミッタ節
点に接続しコレクタ抵抗が前記出力端子に接続しエミッ
タが抵抗を介して前記エミッタ電源に接続するトランジ
スタ低抗体を有して構成されている。
【0016】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例を示す回路図で
ある。トランジスタQ1 ,Q2 による差動ゲート回
路と、トランジスタQ3 のエミッタフォロアにより構
成され、差動ゲートの共通エミッタ節点CEにベースを
接続し、エミッタを抵抗REFを介して電源VEEに接
続したトランジスタQ4 を備え、トランジスタQ4
のコレクタは前記エミッタフォロアトランジスタQ3
のエミッタ即ち出力端子OUTに接続されている。
ある。トランジスタQ1 ,Q2 による差動ゲート回
路と、トランジスタQ3 のエミッタフォロアにより構
成され、差動ゲートの共通エミッタ節点CEにベースを
接続し、エミッタを抵抗REFを介して電源VEEに接
続したトランジスタQ4 を備え、トランジスタQ4
のコレクタは前記エミッタフォロアトランジスタQ3
のエミッタ即ち出力端子OUTに接続されている。
【0017】エミッタフォロアトランジスタQ3 のベ
ース入力が低レベルの場合、差動ゲートのトランジスタ
Q1 がON,Q2 がOFFとなっている。この時、
共通エミッタ節点CEの電位はONしているトランジス
タQ1 のベース入力をVIHとすると(VIH−VF
)となる。従ってトランジスタQ4 のエミッタ電圧
は(VIH−2VF )となるから、同トランジスタQ
4 を流れる電流I4 は(VIH−2VI )/RE
Fとなる。
ース入力が低レベルの場合、差動ゲートのトランジスタ
Q1 がON,Q2 がOFFとなっている。この時、
共通エミッタ節点CEの電位はONしているトランジス
タQ1 のベース入力をVIHとすると(VIH−VF
)となる。従ってトランジスタQ4 のエミッタ電圧
は(VIH−2VF )となるから、同トランジスタQ
4 を流れる電流I4 は(VIH−2VI )/RE
Fとなる。
【0018】一方、差動ゲートのトランジスタQ1 が
OFF,Q2 がONとなっている場合は、エミッタフ
ォロアトランジスタQ3 の入力は高レベルとなる他、
共通エミッタ節点CEの電位VCEはトランジスタQ2
がONしていることより(VR −VF )となる。 従ってトランジスタQ4 を流れる電流I4 は(VR
−2VF )/REFとなる。
OFF,Q2 がONとなっている場合は、エミッタフ
ォロアトランジスタQ3 の入力は高レベルとなる他、
共通エミッタ節点CEの電位VCEはトランジスタQ2
がONしていることより(VR −VF )となる。 従ってトランジスタQ4 を流れる電流I4 は(VR
−2VF )/REFとなる。
【0019】以上を整理すると、(1) エミッタフォ
ロア入力=高レベル→出力端子OUTも高レベル→トラ
ンジスタQ4 の電流は(VR−2VF )/REF、
(2) エミッタフォロア入力=低レベル→出力端子O
UTも低レベル→トランジスタQ4 の電流は(VIH
−2VF )/REF。 ここでトランジスタQ4 の電流は即ちエミッタフォロ
ア回路の電流であり、VIH〉VR であるから、出力
端子OUTが低レベルでそこに接続される負荷容量を放
電する場合のエミッタフォロア電流の方が大きい。
ロア入力=高レベル→出力端子OUTも高レベル→トラ
ンジスタQ4 の電流は(VR−2VF )/REF、
(2) エミッタフォロア入力=低レベル→出力端子O
UTも低レベル→トランジスタQ4 の電流は(VIH
−2VF )/REF。 ここでトランジスタQ4 の電流は即ちエミッタフォロ
ア回路の電流であり、VIH〉VR であるから、出力
端子OUTが低レベルでそこに接続される負荷容量を放
電する場合のエミッタフォロア電流の方が大きい。
【0020】従って負荷容量の充電時にはエミッタフォ
ロア電流を小さく、放電時には大きく制御することがで
きる。例えばVIH=4.4V,VR =3.9V,R
EF=5KΩ,VF =0.8Vとすると、トランジス
タQ4 の電流I4 は、出力高レベル時I4 (H)
=(3.9−2×0.8)/5=0.46mA、出力低
レベル時I4 (L)=(4.4−2×0.8)/5=
0.56mA、即ち、負荷容量充電時には0.46mA
のエミッタフォロア電流であるのに対し、放電時は0.
56mAと22%電流が増大し、より速かな放電を行う
ことができる。
ロア電流を小さく、放電時には大きく制御することがで
きる。例えばVIH=4.4V,VR =3.9V,R
EF=5KΩ,VF =0.8Vとすると、トランジス
タQ4 の電流I4 は、出力高レベル時I4 (H)
=(3.9−2×0.8)/5=0.46mA、出力低
レベル時I4 (L)=(4.4−2×0.8)/5=
0.56mA、即ち、負荷容量充電時には0.46mA
のエミッタフォロア電流であるのに対し、放電時は0.
56mAと22%電流が増大し、より速かな放電を行う
ことができる。
【0021】図2は本発明の第2の実施例を示す回路図
である。図1の実施例でのトランジスタQ4 をトラン
ジスタQ8 ,Q9 によるダーリントン接続のトラン
ジスタとすることにより、抵抗REFの両端電圧の出力
高レベル時と低レベル時での差をより大きくすることに
よって負荷容量の充電時,放電時の電流比を構造させる
ことができる。
である。図1の実施例でのトランジスタQ4 をトラン
ジスタQ8 ,Q9 によるダーリントン接続のトラン
ジスタとすることにより、抵抗REFの両端電圧の出力
高レベル時と低レベル時での差をより大きくすることに
よって負荷容量の充電時,放電時の電流比を構造させる
ことができる。
【0022】即ち、平均消費電力が同一であればより大
きな放電時電流が得られる。REF=3.4KΩとする
と、トランジスタQ9 を消費する電流I9 は、出力
高レベルI9 (H)=(VR −3VF )/REF
=044mA、出力低レベルI9 (L)=(VIH−
3VF )/REF=0.59mAとなり、全体電流は
第1の実施例とほぼ同一であり、従って、消費電流は同
じ状態で、エミッタフォロア電流比として34%増が得
られている。
きな放電時電流が得られる。REF=3.4KΩとする
と、トランジスタQ9 を消費する電流I9 は、出力
高レベルI9 (H)=(VR −3VF )/REF
=044mA、出力低レベルI9 (L)=(VIH−
3VF )/REF=0.59mAとなり、全体電流は
第1の実施例とほぼ同一であり、従って、消費電流は同
じ状態で、エミッタフォロア電流比として34%増が得
られている。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明では差動ゲー
トの共通エミッタ節点からエミッタフォロアトランジス
タの状態を検出し、エミッタフォロアトランジスタの電
流を直接制御することにより、従来別個の駆動回路を要
していた部分がなく、従って回路サイズ,消費電力を削
減できる。
トの共通エミッタ節点からエミッタフォロアトランジス
タの状態を検出し、エミッタフォロアトランジスタの電
流を直接制御することにより、従来別個の駆動回路を要
していた部分がなく、従って回路サイズ,消費電力を削
減できる。
【0024】また、PNPトランジスタや容量といった
通常の集積回路では構成困難な素子を含まないため製造
コストよ上昇しない効果がある。
通常の集積回路では構成困難な素子を含まないため製造
コストよ上昇しない効果がある。
【図1】本発明の第1の実施例の回路図である。
【図2】本発明の第2の実施例の回路図である。
【図3】従来の抵抗負荷型のエミッタフォロアの一例の
回路図である。
回路図である。
【図4】(a)及び(b)はそれぞれ態動負荷型の第1
及び第2の例の回路図である。
及び第2の例の回路図である。
【符号の説明】
IN 入力端子
OUT 出力端子
VCC 高電位電源
VEE 低電位電源
VR ,VRa 第1,第2の基準電圧RL
負荷抵抗 I0 定電流源 REF エミッタフォロア抵抗 R1 ,R2 抵抗 CL 負荷容量 C 容量 D1 ダイオード Q1 〜Q21 トランジスタ
負荷抵抗 I0 定電流源 REF エミッタフォロア抵抗 R1 ,R2 抵抗 CL 負荷容量 C 容量 D1 ダイオード Q1 〜Q21 トランジスタ
Claims (2)
- 【請求項1】 共通エミッタ節点とエミッタ電源間に
定電流源を有する差動ゲート回路と、ベースに該差動ゲ
ート回路の出力する差動出力を入力しコレクタがコレク
タ電源に接続しエミッタが出力端子に接続するとともに
エミッタ抵抗部を介して前記エミッタ電源に接続するエ
ミッタフォロアトランジスタとを有するECLゲート回
路において、前記エミッタ抵抗部は、ベースが前記共通
エミッタ節点に接続しコレクタが前記出力端子に接続し
エミッタが抵抗を介して前記エミッタ電源に接続するト
ランジスタ抵抗体を有することを特徴とするECLゲー
ト回路。 - 【請求項2】 前記トランジスタ抵抗体がダーリント
ン構成からなることを特徴とする請求項1記載のECL
ゲート回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1174191A JPH04246912A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | Eclゲート回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1174191A JPH04246912A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | Eclゲート回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04246912A true JPH04246912A (ja) | 1992-09-02 |
Family
ID=11786453
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1174191A Pending JPH04246912A (ja) | 1991-02-01 | 1991-02-01 | Eclゲート回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04246912A (ja) |
-
1991
- 1991-02-01 JP JP1174191A patent/JPH04246912A/ja active Pending
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