JPH05160710A - Output circuit - Google Patents

Output circuit

Info

Publication number
JPH05160710A
JPH05160710A JP3324700A JP32470091A JPH05160710A JP H05160710 A JPH05160710 A JP H05160710A JP 3324700 A JP3324700 A JP 3324700A JP 32470091 A JP32470091 A JP 32470091A JP H05160710 A JPH05160710 A JP H05160710A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
logic
level
circuit
output
signal
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.)
Withdrawn
Application number
JP3324700A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Okamoto
正明 岡本
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu 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 Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP3324700A priority Critical patent/JPH05160710A/en
Publication of JPH05160710A publication Critical patent/JPH05160710A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Logic Circuits (AREA)

Abstract

PURPOSE:To sufficiently enhance an advantage (high speed property) of a chemical compound semiconductor device by executing level conversion not through a gate so as to decrease a delay time. CONSTITUTION:In the output circuit provided with a logic circuit receiving a logic signal from the inside of an LSI chip and outputting one logic signal, a level setting means setting an L logic level of one logic signal to a prescribed potential larger negatively than the L logic level of the logic signal in the inside of the chip, an open source FET connecting its gate to the output of the level setting means and connecting its source to a load at the outside of the chip, the level setting means is constituted by connecting the FET receiving the logic signal inputted to the logic circuit at its gate and a prescribed resistive element between the output of the logic circuit and a prescribed potential in series.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、例えばGaAs等の化
合物半導体デバイスを用いた論理回路と、ECL論理回
路との間に介在する出力回路に関する。化合物半導体デ
バイスを用いた論理回路の論理レベルは負電源で低電圧
化すると、L論理レベルは−1.5V〜−1.2V程
度、H論理レベルは次段の負荷によって決まるレベルで
あり(+0.6V〜0V)、ECL互換を持たせるため
には、L論理レベルをECLのレベル(−1.6V〜−
1.8V)に合わせる必要がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an output circuit interposed between a logic circuit using a compound semiconductor device such as GaAs and an ECL logic circuit. When the logic level of a logic circuit using a compound semiconductor device is lowered by a negative power supply, the L logic level is about -1.5V to -1.2V, and the H logic level is a level determined by the load of the next stage (+0. .6V to 0V), in order to have ECL compatibility, the L logic level is set to the ECL level (-1.6V to-).
Must be set to 1.8V).

【0002】[0002]

【従来の技術】図7(a)はECL互換を持たせた従来
の出力回路のブロック図である。チップ内部のゲート回
路(図示略)で作られた1つ若しくは複数の論理信号
(例として3つの信号A、B、C)は、例えば1入力で
あれは否定論理、複数入力であれば否定和論理を実行す
る論理回路1に入力され、この論理回路1からは、ダイ
オード3個の順方向電圧(−0.2V〜0V)をH論理
レベル、VSS1(約−1.2V〜−1.5V)をL論理
レベルとする論理信号Dが出力される。信号Dはレベル
シフト回路2に入力され、このレベルシフト回路2から
は、信号DのL論理レベルをVSS2(VSS2は、VSS1
りも負方向に大きい電位であり、約−2V)に変換した
論理信号Eが出力される。信号Eはインバータ3に与え
られ、このインバータ3の出力Fによってオープンソー
スFET(出力トランジスタ)4がドライブされる。な
お、RLは終端抵抗(通常は50Ω)、VTはECLの終
端電位(通常は−2V)を表している。
2. Description of the Related Art FIG. 7A is a block diagram of a conventional output circuit having ECL compatibility. One or a plurality of logic signals (for example, three signals A, B, and C) generated by a gate circuit (not shown) in the chip are, for example, one input having a negative logic, and multiple inputs having a negative sum. It is input to a logic circuit 1 for executing logic, and from this logic circuit 1, a forward voltage (-0.2 V to 0 V) of three diodes is set to an H logic level, V SS1 (about -1.2 V to -1. A logic signal D whose L level is 5 V) is output. The signal D is input to the level shift circuit 2, and from this level shift circuit 2, the L logic level of the signal D is set to V SS2 (V SS2 is a potential larger in the negative direction than V SS1 and is about −2V). The converted logic signal E is output. The signal E is given to the inverter 3, and the output F of the inverter 3 drives the open source FET (output transistor) 4. RL represents a termination resistance (usually 50Ω), and V T represents an ECL termination potential (usually -2V).

【0003】ここで、レベルシフト回路2は、例えば、
図7(b)に示すように、GNDとVSS2の間にスイッ
チングトランジスタ2a、ダイオード2bおよび負荷ト
ランジスタ2cを直列接続して構成する。信号DがH論
理のときにはスイッチングトランジスタ2aがオンする
ので、信号Eの論理がGNDの電位(0V)で規定さ
れ、一方、信号DがL論理のときにはスイッチングトラ
ンジスタ2aがオフするので、信号Eの論理がV
SS2(約−2V)の電位で規定される。
Here, the level shift circuit 2 is, for example,
As shown in FIG. 7B, a switching transistor 2a, a diode 2b and a load transistor 2c are connected in series between GND and V SS2 . Since the switching transistor 2a is turned on when the signal D is H logic, the logic of the signal E is defined by the potential of GND (0 V). On the other hand, when the signal D is L logic, the switching transistor 2a is turned off. Logic is V
It is specified by the potential of SS2 (about -2V).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
従来の出力回路にあっては、信号Dと信号Eの間にスイ
ッチングトランジスタ2aやダイオード2cといったゲ
ートを介在する構成となっていたため、特に、化合物半
導体デバイスで構成した論理回路に適用する場合に、上
記ゲートの遅延により、その化合物半導体デバイスの長
所(高速性)を十分に活かしきれないといった問題点が
あった。
However, in such a conventional output circuit, since the gates such as the switching transistor 2a and the diode 2c are interposed between the signal D and the signal E, the compound semiconductor is particularly preferable. When applied to a logic circuit composed of devices, there is a problem that the advantage (high speed) of the compound semiconductor device cannot be fully utilized due to the delay of the gate.

【0005】そこで、本発明は、ゲートを介在すること
なくレベル変換を実行でき、遅延時間を少なくして化合
物半導体デバイスの長所(高速性)を十分に活かすこと
を目的とする。
Therefore, it is an object of the present invention to perform level conversion without interposing a gate, reduce the delay time, and fully utilize the merit (high speed) of a compound semiconductor device.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためその原理構成を図1に示すように、LSIチ
ップ内部からの論理信号を受けて1つの論理信号を出力
する論理回路と、前記1つの論理信号のL論理レベル
を、前記チップ内部の論理信号のL論理レベルよりも負
方向に大きい所定電位に設定するレベル設定手段と、ゲ
ートを前記レベル設定手段の出力に接続するとともに、
ソースをチップの外部負荷に接続するオープン・ソース
FETと、を備える出力回路において、前記レベル設定
手段は、前記論理回路に入力される論理信号をゲートに
受けるFETと、所定の抵抗素子とを、前記論理回路の
出力と所定電位の間に直列接続して構成したことを特徴
とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a logic circuit for receiving a logic signal from the inside of an LSI chip and outputting one logic signal as shown in FIG. A level setting means for setting the L logic level of the one logic signal to a predetermined potential larger in the negative direction than the L logic level of the logic signal inside the chip; and a gate connected to the output of the level setting means. ,
In an output circuit including an open source FET having a source connected to an external load of the chip, the level setting unit includes an FET that receives at its gate a logic signal input to the logic circuit, and a predetermined resistance element, It is characterized by being connected in series between the output of the logic circuit and a predetermined potential.

【0007】[0007]

【作用】本発明では、論理回路の出力が「直接」、オー
プン・ソースFETのゲートに接続され、その接続ノー
ドに現れる信号のL論理レベルが所定電位に設定され
る。したがって、信号の経路中にゲートが介在しないの
で、ゲートによる遅延時間をなくすことができ、化合物
半導体デバイスの長所(高速性)を十分に活かすことが
できる。
In the present invention, the output of the logic circuit is directly connected to the gate of the open source FET, and the L logic level of the signal appearing at the connection node is set to a predetermined potential. Therefore, since the gate is not present in the signal path, the delay time due to the gate can be eliminated, and the advantage (high speed) of the compound semiconductor device can be fully utilized.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図2〜図6は本発明に係る出力回路の一実施例を
示す図である。まず、構成を説明する。図2において、
10はLSIチップ、11は出力回路、12はチップ内
部のゲート回路であり、ゲート回路12は、GaAs等
の化合物半導体デバイスによって構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 2 to 6 are diagrams showing an embodiment of the output circuit according to the present invention. First, the configuration will be described. In FIG.
Reference numeral 10 is an LSI chip, 11 is an output circuit, 12 is a gate circuit inside the chip, and the gate circuit 12 is composed of a compound semiconductor device such as GaAs.

【0009】ゲート回路12からの論理信号(例えば
A、B、Cの3つの信号)は、GNDとVSS1(−1.
5V〜−1.2V)を電源とする例えば否定和論理(N
OR)回路(以下、論理回路)13に入力され、論理回
路13の出力はオープン・ソースFET(出力トランジ
スタ)14のゲートに接続されるとともに、レベル設定
回路(レベル設定手段)15にも接続される。
Logic signals from the gate circuit 12 (for example, three signals of A, B, C) are GND and V SS1 (-1.
For example, a negative sum logic (N
It is input to the OR circuit (hereinafter, logic circuit) 13, the output of the logic circuit 13 is connected to the gate of the open source FET (output transistor) 14, and is also connected to the level setting circuit (level setting means) 15. It

【0010】レベル設定回路15は、信号A、B、Cの
それぞれをゲートに受ける信号A、B、Cと同数(ここ
では3個)のFET15a〜15cと、これらFET1
5a〜15cの各ソースとVSS2(所定電位≒−2V)
との間に接続される抵抗素子15dとを備え、全てのF
ET15a〜15cのドレインは論理回路13の出力に
接続される。なお、RLは終端抵抗(通常は50Ω)、
TはECLの終端電圧(通常は−2V)を表してい
る。
The level setting circuit 15 includes FETs 15a to 15c of the same number as the signals A, B and C (here, three) which receive the signals A, B and C at their gates, and these FET1.
5a to 15c sources and V SS2 (predetermined potential ≈ -2V)
And a resistance element 15d connected between
The drains of the ETs 15a to 15c are connected to the output of the logic circuit 13. RL is a terminating resistance (usually 50Ω),
V T represents the termination voltage of ECL (typically -2 V).

【0011】論理回路13からは、3つの入力信号A、
B、Cの論理に応じた1つの信号Dが出力される。この
信号DのH論理レベルはダイオード3個の順方向電圧
(−0.2V〜0V)に相当し、また、L論理レベルは
SS1の電位(−1.5V〜−1.2V)に相当する。
次に、作用を説明する。
From the logic circuit 13, three input signals A,
One signal D corresponding to the logics of B and C is output. The H logic level of this signal D corresponds to the forward voltage of three diodes (-0.2 V to 0 V), and the L logic level corresponds to the potential of V SS1 (-1.5 V to -1.2 V). To do.
Next, the operation will be described.

【0012】図3は、簡単化のために論理回路13を否
定論理(インバータ)回路とし、その論理回路13にL
論理の信号(例えば図2の信号A)が入力した場合の説
明図である。この場合、信号Aをゲートに受けるFET
15aはオフであり、そのドレイン−ソース間は高イン
ピーダンスになる。したがって、論理回路13の出力に
現れる信号DのH論理レベルはGND電位に相当する高
電位レベルとなり、出力トランジスタ14がオンし、G
ND電位からVTへと負荷電流ILが流れる結果、負荷抵
抗RLの両端にはECLのH論理レベルに相当する電位
が発生する。
In FIG. 3, the logic circuit 13 is a negative logic (inverter) circuit for simplification, and the logic circuit 13 has an L-level circuit.
It is explanatory drawing at the time of inputting the logic signal (for example, signal A of FIG. 2). In this case, FET that receives signal A at its gate
15a is off and its drain-source has a high impedance. Therefore, the H logic level of the signal D appearing at the output of the logic circuit 13 becomes a high potential level corresponding to the GND potential, the output transistor 14 turns on, and the G
As a result of the load current I L flowing from the ND potential to V T , a potential corresponding to the H logic level of ECL is generated across the load resistance R L.

【0013】一方、図4は、信号AをH論理とした場合
の説明図である。この場合、FET15aはオンし、そ
のドレイン−ソース間を低インピーダンス(チャネルオ
ン抵抗RONに相当)で接続する。したがって、論理回路
13の出力がFET15aおよび抵抗素子15dを介し
てVSS2に接続されるから、論理回路13の出力に現れ
る信号DのL論理レベルがVSS2の方向へと引っ張られ
る。
On the other hand, FIG. 4 is an explanatory diagram when the signal A is H logic. In this case, the FET 15a is turned on, and its drain and source are connected with low impedance (corresponding to the channel on resistance R ON ). Therefore, the output of the logic circuit 13 is connected to V SS2 via the FET 15a and the resistance element 15d, so that the L logic level of the signal D appearing at the output of the logic circuit 13 is pulled toward V SS2 .

【0014】ここで、FET15dおよび抵抗素子15
dを流れる電流iaは、次式(1)で求められる。 ia=ΔVSS/ΣR ……(1) 但し、ΔVSSは、信号Dの元々のL論理レベルの電位
(VSS1に相当)とVSS2の電位との電位差(≒VSS1
SS2)であり、また、ΣRは、FET15aのチャネ
ルオン抵抗RONと抵抗素子15dの抵抗値R15dの合成
抵抗値(RON+R15d)である。一般に、FETチャネ
ルオン抵抗は極めて小さな値である。また、本実施例で
用いる抵抗素子15dは、FET15aのオン/オフ動
作を確実にするためのもので、その値(抵抗値R15d
はきわめて小さな値でよい。したがって、RONやR15d
の電圧降下分は微小な値であり、信号DのL論理レベル
はほぼVS S2の電位によって設定されることになる。
Here, the FET 15d and the resistance element 15
The current ia flowing through d is obtained by the following equation (1). ia = ΔV SS / ΣR (1) where ΔV SS is the potential difference between the original L logic level potential of the signal D (corresponding to V SS1 ) and the potential of V SS2 (≈V SS1
V SS2 ), and ΣR is a combined resistance value (R ON + R 15d ) of the channel ON resistance R ON of the FET 15a and the resistance value R 15d of the resistance element 15d. In general, the FET channel on resistance has an extremely small value. The resistance element 15d used in the present embodiment is for ensuring the on / off operation of the FET 15a, and its value (resistance value R 15d )
Can be a very small value. Therefore, R ON and R 15d
Is a minute value, and the L logic level of the signal D is set by the potential of V S S2 .

【0015】以上述べたように、本実施例では、信号A
(またはB、C……)がH論理で入力すると、FET1
5aがオンし、論理回路13の出力に現れる信号DのL
論理レベルがVSS1相当からVSS2相当へと変化する。す
なわちレベル変換が支障なく実行される。さらに、本実
施例では、論理回路13の出力と出力トランジスタ14
とは直接に接続されており、その間にゲートは介在して
いない。したがって、信号Dの遅延時間をほぼゼロにす
ることができ、内部ゲート回路に用いた化合物半導体デ
バイスの長所(高速性)を十分に活かすことができる。
As described above, in this embodiment, the signal A
When (or B, C ...) Inputs H logic, FET1
5a is turned on and L of the signal D appearing at the output of the logic circuit 13
The logic level changes from V SS1 equivalent to V SS2 equivalent. That is, the level conversion is executed without any trouble. Further, in this embodiment, the output of the logic circuit 13 and the output transistor 14 are
And are directly connected to each other with no gate interposed therebetween. Therefore, the delay time of the signal D can be made almost zero, and the advantage (high speed) of the compound semiconductor device used for the internal gate circuit can be fully utilized.

【0016】なお、本発明の実施態様は上記の実施例に
限るものではなく、本発明の意図する範囲で様々な変形
態様が考えられる。例えば、図5に示すように、FET
15eを抵抗素子として使用したり、図6(a)に示す
ように、固定抵抗15fを使用したり、あるいは、図6
(b)に示すように、ダイオード15gを使用したりし
てもよい。なお、図5に示す論理回路は、2入力の否定
和論理(NOR)回路であり、並列接続した2つのエン
ハンスメント(E)型FET16a、16bとデプリー
ション(D)型FET16cを、GNDとVSS1の間に
接続して構成するE/D型のDCFL(Direct Coupled
Logic)回路である。
The embodiment of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be considered within the scope of the present invention. For example, as shown in FIG.
15e is used as a resistance element, a fixed resistor 15f is used as shown in FIG. 6 (a), or
As shown in (b), a diode 15g may be used. Incidentally, the logic circuit shown in FIG. 5 is a negative sum logic (NOR) circuit 2 inputs, two enhancement connected in parallel (E) type FET 16a, and 16b and depletion (D) type FET16c, GND and V SS1 E / D type DCFL (Direct Coupled)
Logic) circuit.

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明によれば、ゲートを介在すること
なくレベル変換を実行できる。したがって、ゲートによ
る遅延時間を解消することができ、化合物半導体デバイ
スの長所(高速性)を十分に活かすことができる。
According to the present invention, level conversion can be performed without interposing a gate. Therefore, the delay time due to the gate can be eliminated, and the advantage (high speed) of the compound semiconductor device can be fully utilized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.

【図2】一実施例の構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of an embodiment.

【図3】信号AがL論理レベルの場合の作用説明図であ
る。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an operation when a signal A has an L logic level.

【図4】信号AがH論理レベルの場合の作用説明図であ
る。
FIG. 4 is an operation explanatory diagram when a signal A has an H logic level.

【図5】一実施例の他の構成図である。FIG. 5 is another configuration diagram of the embodiment.

【図6】レベル変換回路のさらに他の構成図である。FIG. 6 is still another configuration diagram of the level conversion circuit.

【図7】従来の出力回路の構成図およびレベルシフト回
路の回路図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of a conventional output circuit and a circuit diagram of a level shift circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

13:論理回路 14:出力トランジスタ(オープン・ソースFET) 15:レベル変換回路(レベル設定手段) 15a、15b、15c:FET 15d:抵抗素子 15e:FET(抵抗素子) 15f:固定抵抗(抵抗素子) 15g:ダイオード(抵抗素子) A、B、C:論理信号 D:1つの論理信号 VSS2:所定電位13: logic circuit 14: output transistor (open source FET) 15: level conversion circuit (level setting means) 15a, 15b, 15c: FET 15d: resistance element 15e: FET (resistance element) 15f: fixed resistance (resistance element) 15 g: diode (resistive element) A, B, C: logic signal D: one logic signal V SS2 : predetermined potential

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】LSIチップ内部からの論理信号を受けて
1つの論理信号を出力する論理回路と、 前記1つの論理信号のL論理レベルを、前記チップ内部
の論理信号のL論理レベルよりも負方向に大きい所定電
位に設定するレベル設定手段と、 ゲートを前記レベル設定手段の出力に接続するととも
に、ソースをチップの外部負荷に接続するオープン・ソ
ースFETと、を備える出力回路において、 前記レベル設定手段は、前記論理回路に入力される論理
信号をゲートに受けるFETと、所定の抵抗素子とを、
前記論理回路の出力と所定電位の間に直列接続して構成
したことを特徴とする出力回路。
1. A logic circuit which receives a logic signal from the inside of an LSI chip and outputs one logic signal, and an L logic level of the one logic signal is more negative than the L logic level of the logic signal inside the chip. A level setting means for setting a predetermined potential larger in a direction, and an open source FET having a gate connected to an output of the level setting means and a source connected to an external load of the chip, The means includes an FET that receives at its gate a logic signal input to the logic circuit, and a predetermined resistance element,
An output circuit characterized by being connected in series between the output of the logic circuit and a predetermined potential.
JP3324700A 1991-12-09 1991-12-09 Output circuit Withdrawn JPH05160710A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3324700A JPH05160710A (en) 1991-12-09 1991-12-09 Output circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3324700A JPH05160710A (en) 1991-12-09 1991-12-09 Output circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05160710A true JPH05160710A (en) 1993-06-25

Family

ID=18168742

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3324700A Withdrawn JPH05160710A (en) 1991-12-09 1991-12-09 Output circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05160710A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2616142B2 (en) Output circuit
US4633106A (en) MOS bootstrap push-pull stage
US5574389A (en) CMOS 3.3 volt output buffer with 5 volt protection
US4412139A (en) Integrated MOS driver stage with a large output signal ratio
US5440249A (en) Voltage level translator circuit with cascoded output transistors
US4491747A (en) Logic circuit using depletion mode field effect switching transistors
KR20010049227A (en) Level adjustment circuit and data output circuit thereof
JP2559032B2 (en) Differential amplifier circuit
JPH01317022A (en) Power supply switching circuit
US4943740A (en) Ultra fast logic
US4845388A (en) TTL-CMOS input buffer
KR970001697B1 (en) Level shifting circuit
JP2003188706A (en) Input/output buffer circuit
EP0388074A1 (en) Cmos level shifting circuit
JPH09261038A (en) Logical circuit
JPH0677804A (en) Output circuit
US5920205A (en) Loading element for a logic gate
US20030222701A1 (en) Level shifter having plurality of outputs
JPH05160710A (en) Output circuit
JP2646771B2 (en) Semiconductor integrated circuit
JPH0311129B2 (en)
US6049226A (en) Level converter
JP3031090B2 (en) Output port circuit
JP2855796B2 (en) Semiconductor output circuit
JP2546398B2 (en) Level conversion circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990311