JPH05136680A - 半導体集積回路 - Google Patents

半導体集積回路

Info

Publication number
JPH05136680A
JPH05136680A JP3295473A JP29547391A JPH05136680A JP H05136680 A JPH05136680 A JP H05136680A JP 3295473 A JP3295473 A JP 3295473A JP 29547391 A JP29547391 A JP 29547391A JP H05136680 A JPH05136680 A JP H05136680A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
potential
emitter
reference voltage
normal operation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP3295473A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaru Tachibana
大 橘
Hisayuki Higuchi
久幸 樋口
Makoto Suzuki
鈴木  誠
Michio Okubo
教夫 大久保
Katsuro Sasaki
勝朗 佐々木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP3295473A priority Critical patent/JPH05136680A/ja
Publication of JPH05136680A publication Critical patent/JPH05136680A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)
  • Testing Of Individual Semiconductor Devices (AREA)
  • Tests Of Electronic Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】ECLインタフェースのBiCMOS LSI
のレベル変換回路の定常電流が流れない特性を損なうこ
となくエージングを可能とする。 【構成】エージング時にレベル変換回路に印加される電
圧を通常動作時より大きくするために、通常動作時のカ
レントスイッチの電流源(600)の電流値よりエージ
ング時の電流源電流を大きくする。また、通常動作時の
カレントスイッチの基準電圧(3)の電位よりエージン
グ時の基準電位を低くし、エージング時には、エミッタ
ホロワ信号を増幅するBiCMOS回路のNMOSのソ
ース電位(4)をエージング時のエミッタホロワのLレ
ベルよりVth低い電位とする。 【効果】エージング時に、トランジスタ101の飽和を
防ぐことができ、通常動作時より大きい電圧がMOSに
印加でき加速試験が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は半導体集積回路に係り、
特にBiCMOS LSIのレベル変換回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の低消費電力のECL−MOSレベ
ル変換回路としては、1990年電子情報通信学会秋季
全国大会C−508の回路が提案されていた。
【0003】かかる従来回路ではBiCMOSインバー
タのNチャンネル型MOSトランジスタ(以下NMOS
と略す)のソースにエミッタホロワの低レベルの電位
(以下Lレベルと略す)よりしきい値電圧Vthだけ低い
電位を与えることで、定常電流を流さずに信号振幅を増
幅する特性を実現していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来回路では、
レベル変換回路のソースにエミッタホロワのLレベルよ
りVth低い電位を与えることで、定常電流を流さない特
性を実現していたが、通常動作時より大きい電源電圧を
印加し半導体集積回路の特性劣化を加速試験を行うと言
うエージング時の動作については触れられていない。
【0005】一方、本発明者等の検討により、従来のよ
うにレベル変換回路のNMOSのソース電位を常に一定
に保つと、エージング時においてもレベル変換回路のM
OSトランジスタ(以下MOSと略す)に印加されるゲ
ート,ソース間電圧VGS,ドレイン・ソース間電圧VDS
は通常動作時と同じでレベル変換回路の加速試験ができ
ないことが明らかとされた。
【0006】従って本発明の目的とするところは、従来
回路の定常電流が流れない特性を損なうことなくエージ
ングを可能とする制御方式,レベル変換回路を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】エージング時にレベル変
換回路に印加される電圧を通常動作時より大きくするた
めに、通常動作時のカレントスイッチの電流源の電流値
よりエージング時の電流源電流を大きくする(図1の6
00、図2)。
【0008】また、通常動作時のカレントスイッチの基
準電圧(図1の3)の電位よりエージング時の基準電位
を低くし(図1の601、図2)、エージング時にはエ
ミッタホロワ信号を増幅するBiCMOS回路のNMO
Sのソース電位(図1の4)をエージング時のエミッタ
ホロワのLレベルよりVth低い電位とする(図2)。
【0009】
【作用】通常動作時よりエージング時の電流源電流を大
きくすることで(図1の600、図2)、エミッタホロ
ワ信号(図1の30)の振幅がエージング時に大きくな
りLレベルの電位が低くなる。
【0010】通常動作時よりエージング時の基準電位を
低くすることで(図1の601、図2)、バイポーラト
ランジスタ(以下トランジスタと略す)101の飽和を
防ぐことができる。
【0011】エージング時にNMOSのソース電位(図
1の4)をエージング時のエミッタホロワのLレベルよ
りVth低い電位とすることで(図2)、通常動作時と同
じように定常電流は流れず、かつ高速のレベル変換が実
現でき、エージング時に通常動作時より大きいVGS,V
DSがMOSに印加でき加速試験が可能となる。
【0012】
【実施例】図1は本発明の実施例によるレベル変換回路
を示し、図2は電流源600の電流値,基準電圧3,端
子4の電位と電源電圧の関係をそれぞれ示している。
【0013】図1の回路ではECLレベルの入力信号1
0と基準電圧3との電位差に応答して、エミッタ結合ト
ランジスタ100,101が動作し、101のコレクタ
には入力信号10と同相の信号が得られ、トランジスタ
102を介してCMOS回路400,500の入力に伝
達される。端子4にはエミッタホロワ30のLレベルの
電位よりVth低い電位が与えられ、定常電流を流さずに
エミッタホロワ30の信号振幅がBiCMOSの信号振
幅にレベル増幅され出力20に出力される。
【0014】エージング時に、出力段のBiCMOS回
路のPMOS 400,NMOS500,501に通常
動作時より大きいVGS,VDSを印加するために基準電圧
3,ソースの電位4,電流源600の電流値に下記の工
夫がなされている。
【0015】通常動作時では、トランジスタ101が導
通すると、そのコレクタ電位は−R201600となり、3
0の電位はこれよりトランジスタ102のベース・エミ
ッタ間電圧VBEだけ低い電位−R201600−VBEとな
る(R201は201の抵抗値、I600は通常動作時の60
0の電流値を示す)。NMOS 500,501に定常
電流を流さないために4の電位はさらにVth低い電位、
−R201600−VBE−Vthとする。
【0016】エージング時には、通常動作時より大きい
電源電圧を印加し加速試験を行う。図2に示すようにエ
ージング時の電流源600の電流値を通常動作時より大
きく設定しその電流値をI600′(I600′>I600)とする
とトランジスタ101が導通した時に、30の電位は−
201600′−VBE となる。また4の電位は通常動作時
と同様に−R201600′−VBE−Vthとする。これによ
りレベル変換回路のPMOS 400,NMOS 50
0,501にも通常動作時より大きいVDS,−R201
600′−VBE−Vthが加わり加速試験が可能となる。ま
た同様に、PMOS 400,NMOS 500,50
1に印加されるVGSも大きくなることはいうまでもな
い。回路の動作は通常動作時と同じである。
【0017】エージング時に600の電流値を大きくす
るのでトランジスタ101が導通した場合の101のコ
レクタ電位は−R201600′で通常動作時より低くな
る。この時端子3の電位がコレクタ電位より高くなり1
01が飽和することを防ぐために、基準電圧3の電位を
低くする(図2)。これによりトランジスタ101の飽
和が防げる。エージング時の入力10の電位もこれにあ
わせて通常動作時より低い電位を入力し加速試験を行
う。
【0018】電流源600,基準電圧回路601を外部
で制御して通常動作時、エージング時の電流,電圧を発
生させても構わないが、電源電圧をチップ内部で検出し
てその信号により600,601を制御すれば、チップ
の信号端子数を増やさなくてすむ。
【0019】図3は、図1の回路中の基準電圧発生回路
601の一例である。基準電圧発生回路601は、通常
動作時の基準電圧を発生する回路602,エージング時
の基準電圧を発生する回路603、電源電圧を検出して
基準電圧端子3に出力する信号を602,603から選
択する回路604からなる。
【0020】まず通常動作時の基準電圧発生回路602
について説明する。NMOS 502が非導通の場合、抵
抗202と電流源301によりトランジスタ104のベ
−ス電位は−R202301となる(R202は202の抵抗
値、I301は301の電流値)。−R202301−VBEが通
常動作時の3の電位となるようR202,I301を設計す
る。
【0021】エージング時の基準電圧発生回路603に
ついて説明する。トランジスタ105のベ−ス電位−VBE
がエージング時の3の電位となるよう105のベ−ス電
位を設計する。図3の場合、エージング時の3の電位を
−3VBEとして示している。NMOS 502を導通,
非導通とすることで、基準電圧端子3の電位を変化させ
る。通常動作時の基準電圧端子3の電位−R202301
BEのほうがエージング時の3の電位−3VBEより高
いので、−R202301のほうが−2VBEより電位が高
い。これによりNMOS 502が非導通の場合、トラ
ンジスタ104が導通し、3の電位は通常動作時の電位
−R202301−VBEとなる。一方、NMOS 502が
導通した場合202、502に流れる電流によりトラン
ジスタ104のベ−ス電位のほうが105のベ−ス電位
より低くなるように設計する。これにより502が導通
した場合トランジスタ105が導通し、3の電位はエー
ジング時の電位−3VBEとなる。
【0022】電源電圧検出部604は502の導通・非
導通を制御する回路で、ノード34の電位−3VBEと
ノード31の電位VEE+2VBE(VEEは負の電源2の電
位)を比較し、その結果をNMOS502のゲート33
に出力する。PMOS 401,403,404,NMOS
503,504は差動増幅器を構成し、端子5は40
1,402に電流を流すためのバイアス端子を示す。
【0023】電源電圧|VEE|が5VBEより小さい場
合、ノード34の電位<ノード31の電位となりNMO
S 505のゲート電位はLレベルとなる。これにより
ノード32は高レベル(以下Hレベル)、ノード33は
Lレベルとなり、502は非導通で端子3には通常動作
時の電位−R202301−VBEが出力される。
【0024】電源電圧|VEE|が5VBEより大きい場
合、ノード34の電位>ノード31の電位となりNMO
S 505のゲート電位はHレベルとなる。これにより
ノード32はLレベル、ノード33はHレベルとなり、
502は導通し端子3にはエージング時の3の電位−3
BEが出力される。
【0025】図4は、図1の電流源回路600の一例を
示している。電流源600をNMOS506とし、そのゲー
ト電位を模擬回路205,113,507と差動増幅器
606で発生する。抵抗205,トランジスタ113,
NMOS507はカレントスイッチの模擬回路を構成し
ている。差動増幅器606の反転入力端子6は基準電圧
端子で通常動作時とエージング時とで異なる電位とな
り、通常動作時の電位よりエージング時の電圧が低くな
るよう制御する。端子6の電位の発生は図3の回路60
4と同様の回路で発生することができる。この端子6の
電位とトランジスタ113のコレクタ電位を差動増幅器
606で比較して、6の電位と113のコレクタ電位が等
しくなるよう負帰還制御しゲート端子35の電位を発生
する。端子6の電位に端子3の電位と同様の電源電圧依
存性を持たせているので、図2の特性が実現できる。
【0026】図5は図1の回路の入力10をエージング
時にレベルシフトする回路の一例を示している。図1の
説明で端子10に、エージング時には通常動作時より低
い電位の入力信号を加えることを説明したが、図5のよ
うな回路を用いれば外部信号を入力する端子11の電位
をエージング時にのみレベルシフトすることが可能で通
常動作時と同様に測定が可能となる。33は図3の端子
33に接続する。通常動作時には、端子33はLレベル
で、CMOSアナログ・スイッチのPMOS405,N
MOS 508が導通、NMOS 509は非導通とな
り、外部信号11がそのまま10に伝達される。一方エ
ージング時には、33がHレベルとなりCMOSアナロ
グ・スイッチのPMOS 405,NMOS 508が
非導通、NMOS 509は導通となり、端子10には
外部信号11がエミッタフォロワトランジスタ113に
よってVBEレベルシフトされた信号が出力される。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来のレベル変換回路の定常電流が流れない特性を損なう
ことなくエージングが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すレベル変換回路、カレン
トスイッチの図である。
【図2】本発明に用いられる電流源回路の電流−電源電
圧特性,基準電圧発生回路の基準電圧−電源電圧特性の
一例を示す図である。
【図3】本発明に用いられる基準電圧発生回路の一例を
示す図である。
【図4】本発明に用いられる電流源回路の一例を示す図
である。
【図5】本発明に用いられる入力レベルシフト回路の一
例を示す図である。
【符号の説明】
1…GND端子、2…負の電源端子、3,6…基準電圧
端子、4,5…一定電圧端子、10,11…信号入力端
子、20…信号出力端子、34,31,32,33…内
部の端子、30…エミッタフォロワ端子、100番台…
バイポーラトランジスタ、200番台…抵抗、300番
台…電流源、400番台…PMOSトランジスタ、50
0番台…NMOSトランジスタ、600…電流源回路、
601…基準電圧発生回路、602,603,604…
回路ブロック、605,607…インバータ回路、60
6…差動増幅器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03K 19/0175 (72)発明者 大久保 教夫 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (72)発明者 佐々木 勝朗 東京都国分寺市東恋ケ窪1丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エミッタ結合論理回路と、該エミッタ結合
    論理回路によって駆動されるエミッタホロワ回路と、該
    エミッタホロワ回路によって駆動されるCMOS回路
    と、該CMOS回路のNチャネルMOSトランジスタの
    ソースに一定電圧を供給する電源回路からなり、 上記CMOS回路の上記NチャネルMOSトランジスタ
    のソースにエミッタホロワ信号の低レベルの電位よりし
    きい値電圧分,低い電位を与える半導体集積回路であっ
    て、 上記エミッタ結合論理回路の電流源の電流値および上記
    エミッタ結合論理回路の基準電圧を通常動作時と加速試
    験時で異なる値とし、通常動作時の上記エミッタホロワ
    回路の信号振幅より加速試験時の上記エミッタホロワ回
    路の信号振幅を大きくし、加速試験時には上記Nチャネ
    ルMOSトランジスタのソースに、加速試験時の上記エ
    ミッタホロワ回路の信号の低レベルの電位よりしきい値
    電圧分,低い電位を与えることを特徴とする半導体集積
    回路。
  2. 【請求項2】上記エミッタ結合論理回路の基準電圧を発
    生する回路は、通常動作時用の第1の基準電圧を発生す
    る回路と加速試験時用の第2の基準電圧を発生する回路
    およびこれら第1,第2の基準電圧のどちらかを電源電
    圧の大きさによって選択する電源電圧検出回路からなる
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体集
    積回路。
  3. 【請求項3】上記エミッタ結合論理回路の電流源回路
    は、通常動作時用の第3の基準電圧を発生する回路と加
    速試験時用の第4の基準電圧を発生する回路を有し、こ
    れら第3,第4の基準電圧のどちらかを電源電圧の大き
    さによって選択する回路により第5の基準電圧を出力
    し、この第5の基準電圧と上記エミッタ結合論理回路の
    模擬回路の出力を比較回路で比較し、上記模擬回路の電
    流値制御信号を負帰還制御することで上記第5の基準電
    圧と上記模擬回路の出力を一致させ、上記模擬回路の電
    流値制御信号により上記エミッタ結合論理回路の電流源
    回路の電流値を制御することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載の半導体集積回路。
JP3295473A 1991-11-12 1991-11-12 半導体集積回路 Pending JPH05136680A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3295473A JPH05136680A (ja) 1991-11-12 1991-11-12 半導体集積回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3295473A JPH05136680A (ja) 1991-11-12 1991-11-12 半導体集積回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05136680A true JPH05136680A (ja) 1993-06-01

Family

ID=17821056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3295473A Pending JPH05136680A (ja) 1991-11-12 1991-11-12 半導体集積回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05136680A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7486052B2 (en) 2006-11-08 2009-02-03 Mitsubishi Electric Corporation Controller for vehicle AC generator
US7859322B2 (en) 2007-08-09 2010-12-28 Fujitsu Semiconductor Limited Internal power-supply circuit

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7486052B2 (en) 2006-11-08 2009-02-03 Mitsubishi Electric Corporation Controller for vehicle AC generator
US7859322B2 (en) 2007-08-09 2010-12-28 Fujitsu Semiconductor Limited Internal power-supply circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4779016A (en) Level conversion circuit
US5495184A (en) High-speed low-power CMOS PECL I/O transmitter
US4783607A (en) TTL/CMOS compatible input buffer with Schmitt trigger
US4636742A (en) Constant-current source circuit and differential amplifier using the same
US5909127A (en) Circuits with dynamically biased active loads
US5148061A (en) ECL to CMOS translation and latch logic circuit
US4939393A (en) ECL to TTL/CMOS translator using a single power supply
EP0232969A1 (en) Level conversion circuit
WO1987003758A1 (en) Temperature compensated cmos to ecl logic level translator
JPS6157118A (ja) レベル変換回路
JPH0879050A (ja) BiCMOS論理回路
US4267501A (en) NMOS Voltage reference generator
JPH06216745A (ja) 電源依存入力バッファ
US5371421A (en) Low power BiMOS amplifier and ECL-CMOS level converter
JPH03157014A (ja) Ttlからecl/cmlへの変換回路
JPH06204845A (ja) Bicmosレベル変換回路
KR960013863B1 (ko) 레벨 변환 회로
US6323683B1 (en) Low distortion logic level translator
JPH05136680A (ja) 半導体集積回路
US5038057A (en) ECL to CMOS logic translator
JP3178716B2 (ja) 最大値出力回路及び最小値出力回路並びに最大値最小値出力回路
JPH04212518A (ja) 信号レベル変換器
KR930007127B1 (ko) 반도체 집적회로
JP2987971B2 (ja) レベル変換回路
US6703864B2 (en) Buffer circuit