JPH0463018A - Mntl型半導体集積回路装置 - Google Patents

Mntl型半導体集積回路装置

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JPH0463018A
JPH0463018A JP2173945A JP17394590A JPH0463018A JP H0463018 A JPH0463018 A JP H0463018A JP 2173945 A JP2173945 A JP 2173945A JP 17394590 A JP17394590 A JP 17394590A JP H0463018 A JPH0463018 A JP H0463018A
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transistor
emitter
power supply
pull
collector
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釜瀬 文弘
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    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/082Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using bipolar transistors
    • H03K19/086Emitter coupled logic
    • HELECTRICITY
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    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
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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] 本発明はモノリシック基本ゲート回路と配線負荷容量を
駆動するエミッタフォロワ回路とを有するMNTL型半
導体集積回路装置に関する。
[従来の技術] 第4図は従来のMNTL型半導体集積回路装置を示す回
路図である。
MNTL基本ゲート回路は、以下に示すように構成され
ている。コレクタ抵抗45.46は夫々トランジスタ4
3.44のコレクタと電源電圧(Voo/GND)端子
55との間に接続されている。トランジスタ43は、そ
のベースが入力電圧(V 1.)端子41に接続され、
そのエミッタがエミッタ抵抗47を介してトランジスタ
49のコレクタに接続されている。また、トランジスタ
43のエミッタとトランジスタ49のコレクタとの間に
はスピードアップ容量48が接続されている。
トランジスタ44は、そのベースがリファレンス電圧(
VREF)端子42に接続され、そのエミッタがトラン
ジスタ49のコレクタに接続されている。トランジスタ
49は、そのベースが定電流源用電圧(Vest)端子
50に接続され、そのエミッタが抵抗51を介して電源
電圧(Vオ)端子56に接続されている。
一方、エミッタフォロワ回路は、以下に示すように構成
されている。トランジスタ52は、そのコレクタが電源
電圧端子55に接続され、そのベースがトランジスタ4
3のコレクタに接続され、そのエミッタが抵抗53を介
して電源電圧(VE□)端子57に接続されている。ま
た、トランジスタ52のエミッタと電源電圧端子55と
の間には配線負荷容量54が接続されている。
このように構成されるMNTL基本ゲート回路及びエミ
ッタフォロワ回路を有するMNTL型半導体集積回路装
置(例えば、T、5udo、et at。
“A Monollthlc 8pJ/2 GH2Lo
gic Family″IEEEJournal of
 5olid−5tate C1rcuits、vol
、5c−10゜NO,10,Dec、1975. )に
おいては、トランジスタ43のコレクタ出力(Vooレ
ベル又はGNDレベル)がエミッタフォロワ回路に入力
される。トランジスタ52はそのベースにトランジスタ
43のV。0レベルのコレクタ出力を入力してオン状態
となり、エミッタフォロワ回路の出力信号はローレベル
からハイレベルに変化する。一方、トランジスタ52は
そのベースにトランジスタ43のGNDレベルのコレク
タ出力を入力してオフ状態となる。このため、配線負荷
容量54の蓄積電荷は抵抗53を通して放電され、エミ
ッタフォロワ回路の出力信号はハイレベルからローレベ
ルに変化する。このようにして負荷を駆動している。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した従来のMNTL型半導体集積回
路装置においては、トランジスタ52のエミッタに接続
された抵抗53を通して配線負荷容量54の蓄積電荷を
放電するため、出力信号がトランジスタ52を通して充
電するときの立ち上がり時間よりも、立ち下がり時間の
方が長い。その結果、出力信号の伝播遅延時間が長くな
るという問題点がある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
出力信号の伝播遅延時間を短縮することができるMNT
L型半導体集積回路装置を提供するこ゛とを目的とする
[課題を解決するための手段] 本発明に係るMNTL型半導体集積回路装置は、モノリ
シック基本ゲート回路と配線負荷容量を駆動するエミッ
タフォロワ回路とを備えたMNTL型半導体集積回路装
置において、前記エミッタフォロワ回路は配線負荷容量
に並列に設けられそのコレクタが高位電源に接続された
駆動トランジスタト、そのコレクタが前記駆動トランジ
スタのエミッタに接続されそのエミッタが低位電源に接
続されたプルダウン用トランジスタと、そのエミッタが
前記プルダウン用トランジスタのベースに接続されその
コレクタが前記高位電源に接続されそのベースが定電圧
電源に接続されたクランプ用トランジスタと、このクラ
ンプ用トランジスタのエミッタと前記低位電源との間に
接続されたバイアス抵抗と、前記モノリシック基本ゲー
ト回路の入力電源端子又はOR出力のいずれか一方と前
記プルダウン用トランジスタのベースとの間に接続され
たカップリング容量とを有することを特徴とする。
[作用] 本発明においては、エミッタフォロワ回路の配線負荷容
量に並列に設けられた駆動トランジスタのエミッタには
、従来の抵抗の替わりに、プルダウン用トランジスタが
接続されていて、プッシュプル回路構成となっている。
そして、前記プルダウン用トランジスタのベースは、ク
ランプ用トランジスタ及び高抵抗のバイアス抵抗により
バイアスされていると共に、カップリング容量を介して
MNTL基本ゲート回路の入力電圧端子又はOR出力に
接続されている。このため、入力信号又はOR出力信号
がハイレベルに変化したときにのみ、前記カップリング
容量を通して前記プルダウン用トランジスタのベースに
電流が供給され、前記ブルダウン用トランジスタがオン
状態になる。このため、前記プルダウン用トランジスタ
は高速で駆動して配線負荷容量の蓄積電荷を速やかに放
電する。従って、出力信号の立ち下がり時間を短縮する
ことができ、出力信号の伝播遅延時間を短縮することが
できる。
[実施例] 次に、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。
第1図は本発明の第1の実施例に係るMNTL型半導体
集積回路装置を示す回路図である。
MNTL基本ゲート回路は、以下に示すように構成され
ている。コレクタ出力5,6は夫々トランジスタ3,4
のコレクタと電源電圧(V cc/ GND)端子18
との間に接続されている。トランジスタ3は、そのベー
スが入力電圧(Vts)端子に接続され、そのエミッタ
がエミッタ抵抗7を介してトランジスタ9のコレクタに
接続されている。
また、トランジスタ3のエミッタとトランジスタ9のコ
レクタとの間にはスピードアップ容量8が接続されてい
る。トランジスタ4は、そのベースがリファレンス電圧
(VREF)端子2に接続され、ソノエミッタがトラン
ジスタ9のコレクタに接続されている。トランジスタ9
は、そのベースが定電流源用電圧(Vcs□)端子10
に接続され、そのエミッタが抵抗11を介して電源電圧
(Vl!E)端子19に接続されている。
一方、エミッタフォロワ回路は、以下に示すように構成
されている。駆動用トランジスタ15は、そのコレクタ
が電源電圧端子18に接続され、そのベースがトランジ
スタ3のコレクタに接続されている。プルダウン用トラ
ンジスタ16はそのコレクタがトランジスタ15のエミ
ッタに接続され、そのエミッタが電源電圧(vo)端子
20に接続されている。配線負荷容量17はトランジス
タ15のエミッタ及びトランジスタ16のコレクタと電
源電圧端子18との間に接続されている。クランプ用ト
ランジスタ13はそのコレクタが電源電圧端子18に接
続され、そのベースがクランプ電圧(VCLP)端子1
2に接続され、そのエミッタがトランジスタ16のベー
スに接続されている。
島抵抗のバイアス抵抗58はトランジスタ13のエミッ
タと電源電圧端子20との間に接続されている。カップ
リング容量14はトランジスタ16のベースとトランジ
スタ4のコレクタ(OR出力)との間に接続されている
このように構成されたMNTL型半導体集積回路装置に
おいては、トランジスタ15はそのベースにトランジス
タ3のV。。レベルのコレクタ出力を入力してオン状態
となり、出力信号はローレベルからハイレベルに変化す
る。一方、トランジスタ15はそのベースにトランジス
タ3のGNDレベルのコレクタ出力を入力してオフ状態
となる。
これにより、配線負荷容量17の蓄積電荷はトランジス
タ16を通して放電され、出力信号はハイレベルからロ
ーレベルに変化する。この場合、トランジスタ16のイ
ンパルス応答を速めるために、トランジスタ16のベー
ス・エミッタ間電圧VBEはトランジスタ13により常
時バイアスされている。そして、OR出力であるトラン
ジスタ4のコレクタ電位がV。。レベルになったとき、
カップリング容量14を通して電流が流れ、この電流が
トランジスタ16のベースに流れ込み、トランジスタ1
6のベース電位をもち上げる。このため、トランジスタ
16は高速で駆動して配線負荷容量17の蓄積電荷を速
やかに放電する。従って、出力信号の立ち下がり時間を
短縮することができ、出力信号の伝播遅延時間を短縮す
ることができる。
第2図は本発明の第2の実施例に係るMNTL型半導体
集積回路装置を示す回路図である。本実施例はカップリ
ング容量の接続が第1の実施例と異なるものであるので
、第2図において第1図と同一物には同一符号を付して
その部分の詳細な説明は省略する。
第2図に示すように、カップリング容量14はトランジ
スタ16のベースとトランジスタ3のベース(入力電圧
端子1)との間に接続されている。
トランジスタ3のベースはトランジスタ4のコレクタと
同相であるため、第1の実施例と同様にして、出力信号
の立ち下がり時間を短縮することができる。なお、本実
施例においては、容量14には電流が入力電圧端子1の
入力信号とトランジスタ4のOR出力との間の遅延分だ
け第1の実施例よりも速く通過する。このため、プルダ
ウン用のトランジスタ16をより一層速く駆動すること
ができるので、第1の実施例よりも更に高速で配線負荷
を駆動することができる。
第3図は本実施例回路及び従来例回路の伝播遅延時間t
Ddと配線負荷容量Ct、との関係をシミュレーション
した結果を示すグラフ図である。なお、第3図において
、第1の実施例回路(図中、実施例1のMNTL回路と
記す)はOで示し、第2の実施例回路(図中、実施例2
のMNTL回路と記す)は△で示し、従来例回路(図中
、従来のMNTL回路と記す)は×で示す。
この第3図から明らかなように、第1の実施例回路によ
れば、配線負荷容量CLが約0.1pF。
0.3pp又は0 、eppである場合、夫々出力信号
の伝播遅延時間jpdを従来例回路に比して8.5%、
26.4%又は37.3%短縮することができる。一方
、第2の実施例回路によれば、配線負荷容量CLが約0
.1pF、 0.3pF又は0.6pFである場合、夫
々出力信号の伝播遅延時間jpdを従来例回路に比して
64.2%、55.4%又は56.7%短縮することが
できる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、エミ、ツタフォロ
ワ回路の駆動トランジスタにプルダウン用トランジスタ
を接続し、このプルダウン用トランジスタのベースはク
ランプ用トランジスタ及びバイアス抵抗によりバイアス
すると共に、カップリング容量を介してMNTL基本ゲ
ート回路の入力電圧端子又はOR出力にカップリングす
るから、MNTL型基本ゲート回路の入力信号又はOR
出力信号に応じて前記プルダウン用トランジスタを高速
に駆動することができる。これにより、配線負荷容量の
蓄積電荷を速やかに放電して出力信号の立ち下がり時間
を短縮することができ、伝播遅延時間を短縮することが
できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例に係るMNTL型半導体
集積回路装置を示す回路図、第2図は本発明の第2の実
施例に係るMNTL型半導体集積回路装置を示す回路図
、第3図は本実施例回路及び従来例回路の伝播遅延時間
と配線負荷容量との関係を示すグラフ図、第4図は従来
のMNTL型半導体集積回路装置を示す回路図である。 1.41;入力電圧端子、2,42;リファレンス電圧
端子、3,4,9,13,15.IF5゜43.44,
49.52; )ランジスタ、5,6゜45.46;コ
レクタ抵抗、7.47;エミッタ抵抗、8.48;スピ
ードアップ容量、10,50;定電流源用電圧端子、1
1,51,53;抵抗、12;クランプ電圧端子、17
.54;配線負荷容量、18,19,20,55,56
,57;電源電圧端子、58;バイアス抵抗 11 スD電圧哀感+ 1、抵1九 8I スご一ト了・ノア容量 IOi  定j幕〕丸潰用零匝娼士 58、へ′17ス爪1陀 1日

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)モノリシック基本ゲート回路と配線負荷容量を駆
    動するエミッタフォロワ回路とを備えたMNTL型半導
    体集積回路装置において、前記エミッタフォロワ回路は
    配線負荷容量に並列に設けられそのコレクタが高位電源
    に接続された駆動トランジスタと、そのコレクタが前記
    駆動トランジスタのエミッタに接続されそのエミッタが
    低位電源に接続されたプルダウン用トランジスタと、そ
    のエミッタが前記プルダウン用トランジスタのベースに
    接続されそのコレクタが前記高位電源に接続されそのベ
    ースが定電圧電源に接続されたクランプ用トランジスタ
    と、このクランプ用トランジスタのエミッタと前記低位
    電源との間に接続されたバイアス抵抗と、前記モノリシ
    ック基本ゲート回路の入力電源端子又はOR出力のいず
    れか一方と前記プルダウン用トランジスタのベースとの
    間に接続されたカップリング容量とを有することを特徴
    とするMNTL型半導体集積回路装置。
JP2173945A 1990-06-29 1990-06-29 Mntl型半導体集積回路装置 Expired - Lifetime JP2861300B2 (ja)

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EP91305895A EP0465167B1 (en) 1990-06-29 1991-06-28 Non-threshold logic circuit
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EP0465167B1 (en) 1996-09-18
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