JPH0522407B2 - - Google Patents

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JPH0522407B2
JPH0522407B2 JP63169543A JP16954388A JPH0522407B2 JP H0522407 B2 JPH0522407 B2 JP H0522407B2 JP 63169543 A JP63169543 A JP 63169543A JP 16954388 A JP16954388 A JP 16954388A JP H0522407 B2 JPH0522407 B2 JP H0522407B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
circuit
clock
data
latch
Prior art date
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Application number
JP63169543A
Other languages
English (en)
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JPH0219017A (ja
Inventor
Katsuhisa Kubota
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
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Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Priority to US07/374,294 priority patent/US4970417A/en
Priority to DE68925158T priority patent/DE68925158T2/de
Priority to EP89306781A priority patent/EP0350261B1/en
Priority to CA000604806A priority patent/CA1307032C/en
Publication of JPH0219017A publication Critical patent/JPH0219017A/ja
Publication of JPH0522407B2 publication Critical patent/JPH0522407B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Description

【発明の詳細な説明】
〔概要〕 計算機の高速論理回路等に用いられるECL(電
流切換型)ラツチ回路に関し、 ECLラツチ回路におけるクロツク機構を簡単
化し、回路動作の安定化を図ることを目的とし、 それぞれがレベルシフト型のECL回路で構成
されたデータ入力部とラツチ部とをそなえ、デー
タ入力部のECL回路は、データとクロツクとを
それぞれ入力とする並列接続された入力側トラン
ジスタと参照電圧を印加された出力側トランジス
タとをそなえて、データをクロツクによりサンプ
リングするとともに、参照電圧印加側トランジス
タのコレクタからレベルシフトしたデータ信号を
出力し、ラツチ部のECL回路は、帰還信号取り
出し側のトランジスタのコレクタをデータ入力部
の参照電圧印加側トランジスタのコレクタにコレ
クタ結合され、帰還信号取り出し側トランジスタ
のベースには、データ入力部に入力するクロツク
と同じものを入力し、帰還信号取り出し側の反対
側には参照電圧を印加するトランジスタと帰還信
号を入力するトランジスタとを並列接続して構成
した。 〔産業上の利用分野〕 本発明は、計算機の高速論理回路等に用いられ
るECL(電流切換型)ラツチ回路に関する。 特に本発明は、単一のクロツクしか必要としな
い簡単な構成のECLラツチ回路を提供する。 〔従来の技術〕 第5図に従来のECLラツチ回路の回路図を示
す。 第5図において、1はデータ入力部、2はラツ
チ部、TR1ないしTR9はトランジスタ、Diは
ダイオード、R1ないしR5は抵抗、CLKは正
クロツク、は負クロツク、Dはラツチ入力
のデータ、Qはラツチの状態出力、VBBは参照
用電圧、VEEは電流スイツチ用の電源電圧、
VTTはエミツタホロワ終端用の電源電圧、VCS
は定電流制御電圧を表す。 次に第6図の信号波形図を用いて、第5図の回
路の動作を説明する。 この回路は、負クロツクが“0”のとき
(CLK=“1”)、ラツチ入力データDをサンプリ
ングし、が“1”のとき(CLK=“0”)、そ
のサンプリングした値を保持する。 つまりデータ入力部1のTRIに入力される負ク
ロツクが“0”のとき、ラツチ入力データ
Dが“0”であれば、TR3はオンとなる。そし
てこの時のTR3の低レベルのコレクタ電圧がラ
ツチ部2のTR9のベース電圧として印加される
ので、TR9のQ出力は低レベルとなり、TR6
がオフとなる。このとき正クロツクCLKが“1”
であるためTR5はオン,そしてTR7はオフと
なつている。続いて正クロツクCLKが“0”に
変化すると(CLK=“1”)、TR5およびTR6が
ともにオフになるため、TR7はオンになり、そ
の状態は保持される。 他方、TR1に入力される負クロツクが
“0”のときラツチ入力データDが“1”であれ
ば、TR2はオンそしてTR3はオフとなり、TR
9のQ出力は高レベルでTR6はオンとなる。 またこのとき、正クロツクCLKは“1”であ
るためTR5はオンである。この結果TR7はオ
フとなる。そして続いてCLKが“0”に変化し
ても(=“1”)、TR6はオンであつたため、
TR7のオフ状態が保持される。 第7図は、第5図のECLラツチ回路に用いら
れる負クロツクと正クロツクCLKを発生す
るための両極性クロツクドライバの回路図であ
る。 〔発明が解決しようとする課題〕 従来のECLラツチ回路では、データ入力部と
ラツチ部に負クロツクと正クロツクとを別々に印
加する必要があり、そのため第7図に示すような
正負両極性のクロツクを発生するドライバが必要
であつた。 また負クロツクと正クロツクそれぞれの配線長
や配線に付く容量の違い等により遅延時間に差が
生じて、ECLラツチ回路の動作が不安定になる
可能性があつた。 本発明は、ECLラツチ回路におけるクロツク
機構を簡単化し、回路動作の安定化を図ることを
目的としている。 〔課題を解決するための手段〕 本発明は、従来のラツチ回路において、ラツチ
部のECLのクロツク入力用のトランジスタと帰
還信号入力用のトランジスタの位置を入れ換え、
ラツチ部において必要とされるクロツクの位相を
反転して、データ入力部のクロツクと同一位相の
ものを適用できるようにしたものである。 第1図は本発明のECLラツチ回路の原理図で
ある。 第1図において、1はデータ入力部、2はラツ
チ部、TR11ないしTR17はトランジスタ、
Diはレベルクランプ用のダイオード、R11な
いしR13は抵抗、は負クロツク、Dはデ
ータ、Qは状態出力、VBBは参照用電圧、VEE
およびVTTは電源電圧、GNDは接地、iは定電
流である。 データ入力部1およびラツチ部2はともにレベ
ルシフト型のECL回路を基本とする回路構成を
とつている。 データ入力部1のECL回路をなす一対の電流
スイツチング路の一方は、およびDをそれ
ぞれ入力とするトランジスタTR11およびTR
12の並列接続で構成され、それらの入力のいず
れか一つでの論理“1”のレベルになると、その
トランジスタがオンとなり、他方の電流スイツチ
ング路を構成するトランジスタTR13をオフに
する。TR13のコレクタは、ラツチ部2への信
号取り出し点となつている。 ラツチ部2のECL回路をなす一対の電流スイ
ツチング路の一方を構成するトランジスタTR1
4のコレクタは、TR13のコレクタに結合(コ
レクタ・ドツト)されており、TR11の入力の
CLKが同じように入力される。TR14のコレク
タには、状態出力Qおよび帰還信号を取り出すト
ランジスタTR17のベースも接続されている。 ラツチ部のECL回路の他方の電流スイツチン
グ路は、参照用電圧VBBを入力とするトランジ
スタTR15と帰還信号を入力するトランジスタ
TR16との並列接続により構成されている。 TR17はエミツタホロワ回路をなし、そのエ
ミツタから状態出力Qが取り出され、またTR1
6のベースに帰還信号として与えられる。 第2図に示すように、Qの信号レベルは、
CLK,Dの信号レベルをシフトしたもので、Q
の高レベルVOHは、,Dの高レベルVOH
よりも大きく、低レベルVOLは同じである。 このため、TR16にQのVOHが印加される
と、TR14に印加されるのレベルよりも優
勢となり、TR16をオン,TR14をオフにす
ることができる。 〔作用〕 第3図に示す信号波形図を用いて、第1図の
ECLラツチ回路の動作を説明する。 が“0”のとき、データ入力部1でデー
タDをサンプリングし、が“1”のときそ
のサンプリングしたデータDのレベルをラツチ部
2にホールドする。 つまり、=“0”のときD=“0”であれ
ばTR11,TR12はともにオフとなり、TR1
3がオンとなる。このときTR14もオフである
ためQはVOLとなり、TR16はオフ、TR15
がオンとなる。 次に=“1”に変わると、TR11はオン,
TR13はオフ.TR14はオンとなる。このた
めQのVOL,すなわち“0”がラツチ部2にホ
ールドされる。 他方、=“0”のとき=“1”であれば、
TR11はオフであるが、TR12はオンとなつ
て、TR13はオフとなる。このときTR14は
オフであるため、QはVOHとなり、TR16を
オンにする。続いて=“1”になると、TR
11はオン,TR13はオフとなり、TR14に
はのVOHが印加されるが、QのVOHに支
配されて、TR16がオン、TR14がオフの状
態、すなわち“1”がラツチ部2にラツチされ
る。 〔実施例〕 第4図に本発明の1実施例によるLSI回路を示
す。 第4図において、11ないし13は本発明が適
用されているECLラツチ回路、14は3入力OR
回路、15は3入力OR/NOR回路である。 ECLラツチ回路11ないし13(12,13
については11と同じであるため、詳細な回路構
成を省略してある)は、第1図に示したECLラ
ツチ回路に、RESET,SET,の機能追加を行
つたものである。 RESET,SET,の各信号のレベルは、第2
図に示されているQの信号レベルと同じで、その
VOHのレベルが,DのVOHレベルよりも
大きくされている。 RESETは、=“1”,SET=“0”におい
て“1”にし、Q=“0”にする信号である。 SETは、=“1”,RESET=“0”におい
て“1”にし、Q=“1”にする信号である。 Qは、の逆出力である。 3入力OR回路14において、1は、
のもとになるクロツクパルス入力である。また
EN1,EN2は、クロツク入力制御用のイネー
ブル信号であり、ともに“0”のとき、回路14
はを各ECLラツチ回路11ないし13に供
給する。 3入力OR/NOR回路15におけるD1,D
2,D3は、Dのもとになるデータであり、回路
15は、 D=D1+D2+D3 のOR論理をとつて、各ECLラツチ回路11ない
し13に供給する。 2入力OR回路14および3入力OR/NOR回
路15は非レベルシフト型となつている。これら
の各回路内のRoがレベルシフト用の抵抗であり、
シフト量ΔV=Ro〓iを生じる。抵抗Roは、コ
レクタ抵抗RCSとともに、マスタスライスLSIの
場合エレメント抵抗として用意されている。 他方、ECLラツチ回路11ないし13はレベ
ルシフト型であり、Roは、RCSとともに一方の
電流スイツチング路のみに挿入されている。した
がつて、ECLラツチ回路を構成する場合、レベ
ルシフト型も非レベルシフト型も共通の抵抗を利
用でき、特別の値をもつた抵抗を別に用意する必
要がない。 ところでECLラツチ回路11において=
“1”でRESET=“1”としたとき、トランジス
タTA,TBが同時にオンとなり、コレクタ結合
点NodeCに、(Ro+RCS)×2iのレベル低下が生
じようとする。この場合、NodeCに結合されて
いるTA,TBのコレクタがそれぞれのベース電
位より下がり、ベース−コレクタ間が順方向にな
る飽和現象が起きるため、クランプダイオード
Diにより過度なレベル低下を防止している。こ
のDiには、余分のエミツタホロワトランジスタ
を流用することができる。 なお第3図の信号波形図において、データホー
ルドのポイントでは、D=“0”をホールドする
とき、が“0”から“1”に変化するので、
第4図中のTCがオフからオンに、TDがオンか
らオフに、そしてTAがオフからオンにそれぞれ
変化する。 このTDとTAの動きは、NodeCに対して逆向
きの動作となるが、NodeCに接続されているト
ランジスタや配線の寄生容量により、NodeCの
電位が瞬時には応答できないため、D=“0”の
ホールドが可能となる。必要ならば、NodeCあ
るいはTBのエミツタ配線に容量を付加(たとえ
ば図示されているCadd)し、タイミング調整を
行うこともできる。 〔発明の効果〕 本発明によるECLラツチ回路は、単一のクロ
ツクしか必要としないため、クロツクドライバが
簡単になり、また配線も単純化される利点があ
る。しかも従来の回路にくらべて安定な動作が可
能で、性能的にも改善される。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理図、第2図は本発明回路
における信号レベル図、第3図は本発明回路の信
号波形図、第4図は本発明の1実施例の回路図、
第5図は従来のECLラツチ回路の回路図、第6
図は従来回路の信号波形図、第7図は両極性クロ
ツクドライバの回路図である。 第1図中、1……データ入力部、2……ラツチ
部、TR11〜TR17……トランジスタ、Di…
…レベルクランプ用ダイオード、R11〜R13
……抵抗、i……定電流、……負クロツク、
D……データ、Q……状態出力、VBB……参照
電圧。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 それぞれがレベルシフト型のECL回路で構
    成されたデータ入力部1とラツチ部2とをそな
    え、 データ入力部1のレベルシフト型のECL回路は、
    データDとクロツクとをそれぞれ入力とす
    る並列接続された入力側トランジスタと、参照電
    圧を印加された出力側トランジスタとをそなえ、
    データDをクロツクによりサンプリングす
    るとともに、参照電圧を印加された出力側トラン
    ジスタのコレクタからエミツタホロワを介して取
    り出される出力データ信号の高側論理レベルは、
    データDおよびクロツクの高側論理レベル
    よりも高くなるようにレベルシフトし、 ラツチ部2のECL回路は、帰還信号取り出し
    側のトランジスタのコレクタをデータ入力部1の
    上記出力側トランジスタのコレクタにコレクタ結
    合され、上記帰還信号取り出し側トランジスタの
    ベースには、データ入力部1に入力するクロツク
    CLKと同じものを入力し、帰還信号取り出し側
    の反対側は参照電圧を印加するトランジスタと帰
    還信号を入力するトランジスタとを並列接続して
    構成したことを特徴とするECLラツチ回路。
JP63169543A 1988-07-07 1988-07-07 Eclラッチ回路 Granted JPH0219017A (ja)

Priority Applications (5)

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JP63169543A JPH0219017A (ja) 1988-07-07 1988-07-07 Eclラッチ回路
US07/374,294 US4970417A (en) 1988-07-07 1989-06-30 Emitter coupled logic latch circuit
DE68925158T DE68925158T2 (de) 1988-07-07 1989-07-04 Verriegelungsschaltung in emittergekoppelter Logik
EP89306781A EP0350261B1 (en) 1988-07-07 1989-07-04 Emitter coupled logic latch circuit
CA000604806A CA1307032C (en) 1988-07-07 1989-07-05 Emitter coupled logic latch circuit

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JP63169543A JPH0219017A (ja) 1988-07-07 1988-07-07 Eclラッチ回路

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JP2007520967A (ja) * 2004-02-05 2007-07-26 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ ラッチ回路

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