JPH05335934A - Current mode logic circuit - Google Patents

Current mode logic circuit

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JPH05335934A
JPH05335934A JP14462192A JP14462192A JPH05335934A JP H05335934 A JPH05335934 A JP H05335934A JP 14462192 A JP14462192 A JP 14462192A JP 14462192 A JP14462192 A JP 14462192A JP H05335934 A JPH05335934 A JP H05335934A
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JP
Japan
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transistor
resistance
emitter
collector
resistor
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Withdrawn
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JP14462192A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuyuki Kono
和行 河野
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Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To provide an ECL differential circuit able to be in operation at a high speed whose signal delay time is made adjustable with simple configuration. CONSTITUTION:A resistance of a collector resistor R1 in collector resistors R1, R2 being loads to a differential transistor(TR) pairs comprising TRs Q1, Q2 is selected to be smaller than a resistance of the collector resistor R2. Moreover, the resistance of the emitter resistor R5 in emitter resistors R5, R6 of the emitter follower comprising TRs Q4,Q5 is selected smaller than the resistance of the emitter resistor R6. Then an input signal A being a logic signal level (inverted input Q1, Q2. Then a logic signal amplitude of an output signal O outputted from the TRQ4 is set smaller than the level of the inverted output signal the inverse of O outputted from the TR Q5. Thus, the time when the logic signal levels of the output signals O, inverse of O are in crossing till the logic signal level of the input signal A is inverted.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はカレント・モード論理回
路(CML;current mode logic)に関するものであ
る。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to current mode logic (CML).

【0002】尚、CMLは、CSL(current steering
logic)またはECL(emitter coupled logic )とも
呼ばれている(以下、ECLに統一する)。ECLは、
バイポーラトランジスタを不飽和領域で動作させてベー
ス領域のキャリアの蓄積を除くことにより高速動作を可
能にしたエミッタ結合型の論理回路であって、高速のコ
ンピュータに多く用いられている。
The CML is a CSL (current steering).
logic) or ECL (emitter coupled logic) (hereinafter referred to as ECL). ECL is
It is an emitter-coupled logic circuit that enables a high-speed operation by operating a bipolar transistor in an unsaturated region to eliminate the accumulation of carriers in the base region, and is often used in high-speed computers.

【0003】ところで、近年、コンピュータの高速化に
伴い、より高速な論理回路が求められている。また、論
理回路の信号遅延時間を調整可能にして、信号遅延回路
を省略することも求められている。そのため、ECLに
おいても従来以上に高速化すること、並びに、信号遅延
時間を調整可能にすることが要求されている。
By the way, in recent years, with the increase in speed of computers, higher-speed logic circuits have been demanded. It is also required to make the signal delay time of the logic circuit adjustable and omit the signal delay circuit. Therefore, in ECL as well, it is required to be faster than before and to be able to adjust the signal delay time.

【0004】[0004]

【従来の技術】図7に、従来のECL回路を示す。2つ
のNPNトランジスタQ1,Q2のエミッタは共通に接
続されて差動トランジスタ対を構成している。トランジ
スタQ1のコレクタには抵抗R1が、トランジスタQ2
のコレクタには抵抗R2がそれぞれ接続され、各抵抗R
1,R2は抵抗R3を介して高電位側電源VCCに接続さ
れている。各トランジスタQ1,Q2のエミッタはNP
NトランジスタQ3および抵抗R4を介して低電位側電
源VEE1 に接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 7 shows a conventional ECL circuit. The emitters of the two NPN transistors Q1 and Q2 are commonly connected to form a differential transistor pair. The resistor R1 is connected to the collector of the transistor Q1 and the transistor Q2
A resistor R2 is connected to each collector of
1, R2 are connected to the high potential side power source Vcc via a resistor R3. The emitters of the transistors Q1 and Q2 are NP
It is connected to the low-potential-side power supply VEE1 via the N-transistor Q3 and the resistor R4.

【0005】NPNトランジスタQ4のコレクタは高電
位側電源VCCに接続され、エミッタは抵抗R5を介して
低電位側電源VEE2 に接続されている。NPNトランジ
スタQ5のコレクタは高電位側電源VCCに接続され、エ
ミッタは抵抗R6を介して低電位側電源VEE2 に接続さ
れている。
The collector of the NPN transistor Q4 is connected to the high potential side power source Vcc, and the emitter is connected to the low potential side power source VEE2 via the resistor R5. The collector of the NPN transistor Q5 is connected to the high potential side power source Vcc, and the emitter is connected to the low potential side power source VEE2 via the resistor R6.

【0006】トランジスタQ4のベースはトランジスタ
Q1のコレクタに、トランジスタQ5のベースはトラン
ジスタQ2のコレクタにそれぞれ接続されている。そし
て、各トランジスタQ4,Q5のエミッタから出力が取
り出される。すなわち、各トランジスタQ4,Q5はエ
ミッタフォロアを構成している。
The base of the transistor Q4 is connected to the collector of the transistor Q1 and the base of the transistor Q5 is connected to the collector of the transistor Q2. Then, the output is taken out from the emitters of the transistors Q4 and Q5. That is, each of the transistors Q4 and Q5 constitutes an emitter follower.

【0007】尚、各抵抗R1,R2の抵抗値は等しく設
定されている。また、各抵抗R5,R6の抵抗値も等し
く設定されている。さらに、トランジスタQ3のベース
には一定電圧VS が入力され、トランジスタQ3は一定
のオン抵抗を生じるようになっている。すなわち、その
トランジスタQ3のオン抵抗と抵抗R4の直列抵抗が、
各トランジスタQ1,Q2の共通エミッタ抵抗となる。
この共通エミッタ抵抗を大きな値にして、差動トランジ
スタ対のいずれのトランジスタQ1,Q2がオンしたと
きでも、各トランジスタQ1,Q2の共通エミッタ電位
が一定となるように設定されている。
The resistance values of the resistors R1 and R2 are set to be equal. Further, the resistance values of the resistors R5 and R6 are also set to be equal. Further, a constant voltage VS is input to the base of the transistor Q3, and the transistor Q3 produces a constant on-resistance. That is, the on resistance of the transistor Q3 and the series resistance of the resistance R4 are
It serves as a common emitter resistance of the transistors Q1 and Q2.
The common emitter resistance is set to a large value so that the common emitter potential of each of the transistors Q1 and Q2 is set to be constant when any of the transistors Q1 and Q2 of the differential transistor pair is turned on.

【0008】そして、トランジスタQ2のベースに基準
電圧Vr を入力し、トランジスタQ1のベースに入力信
号Aを入力する。すると、基準電圧Vr より入力信号A
の電位の方が十分高い場合(入力信号AがHレベルの場
合)、トランジスタQ1はオンし、トランジスタQ2は
オフする。すると、トランジスタQ1にはコレクタ電流
が流れ、各抵抗R3,R1による電圧降下によってトラ
ンジスタQ1のコレクタ電位(トランジスタQ4のベー
ス電位)が低下し、トランジスタQ4はオフする。従っ
て、トランジスタQ4のエミッタ電位はLレベルにな
る。
Then, the reference voltage Vr is input to the base of the transistor Q2, and the input signal A is input to the base of the transistor Q1. Then, the input signal A from the reference voltage Vr
When the potential of is high enough (when the input signal A is at H level), the transistor Q1 is turned on and the transistor Q2 is turned off. Then, a collector current flows through the transistor Q1, and the collector potential of the transistor Q1 (base potential of the transistor Q4) decreases due to the voltage drop across the resistors R3 and R1, turning off the transistor Q4. Therefore, the emitter potential of the transistor Q4 becomes L level.

【0009】一方、トランジスタQ2にはコレクタ電流
が流れず、抵抗R3による電圧降下のみが生じ、抵抗R
2による電圧降下は生じないためトランジスタQ2のコ
レクタ電位(トランジスタQ5のベース電位)は低下せ
ず、トランジスタQ5はオンする。従って、トランジス
タQ5のエミッタ電位はHレベルになる。
On the other hand, the collector current does not flow in the transistor Q2, and only a voltage drop occurs due to the resistor R3.
Since the voltage drop due to 2 does not occur, the collector potential of the transistor Q2 (base potential of the transistor Q5) does not drop and the transistor Q5 turns on. Therefore, the emitter potential of the transistor Q5 becomes H level.

【0010】反対に、入力信号Aの電位より基準電圧V
r の方が十分高い場合(入力信号AがLレベルの場合)
は、上記と反対の動作により、トランジスタQ4のエミ
ッタ電位はHレベル、トランジスタQ5のエミッタ電位
はLレベルになる。
On the contrary, the reference voltage V
When r is sufficiently high (when input signal A is at L level)
, The emitter potential of the transistor Q4 becomes H level and the emitter potential of the transistor Q5 becomes L level.

【0011】このように、各トランジスタQ4,Q5の
エミッタ電位はそれぞれ反転したレベルになる。そこ
で、トランジスタQ4のエミッタから出力Oを取り出
し、トランジスタQ5のエミッタから反転出力バーOを
取り出している。
As described above, the emitter potentials of the transistors Q4 and Q5 are at inverted levels. Therefore, the output O is taken out from the emitter of the transistor Q4, and the inverted output bar O is taken out from the emitter of the transistor Q5.

【0012】図8は、図7に示す回路に、トランジスタ
Q1とコレクタおよびエミッタを共通とするNPNトラ
ンジスタQ6を接続し、そのトランジスタQ6のベース
に入力信号Bを入力することにより、入力信号A,Bの
オア/ノア回路を構成した例である。
In FIG. 8, the circuit shown in FIG. 7 is connected to the transistor Q1 and an NPN transistor Q6 having a common collector and emitter, and the input signal B is input to the base of the transistor Q6. It is an example of configuring a B OR or NOR circuit.

【0013】すなわち、入力信号A,Bの内、いずれか
一方の電位が基準電圧Vr より十分高い場合(入力信号
A,Bの内、いずれか一方がHレベルの場合)、出力O
はLレベルになり、反転出力バーOはHレベルになる。
反対に、入力信号A,Bの両方の電位が基準電圧Vr よ
り十分低い場合(入力信号A,Bの両方がLレベルの場
合)、出力OはHレベルになり、反転出力バーOはLレ
ベルになる。
That is, when the potential of one of the input signals A and B is sufficiently higher than the reference voltage Vr (when one of the input signals A and B is at the H level), the output O
Becomes L level, and the inverted output bar O becomes H level.
On the contrary, when the potentials of both input signals A and B are sufficiently lower than the reference voltage Vr (when both input signals A and B are L level), the output O becomes H level and the inverted output bar O becomes L level. become.

【0014】従って、入力論理信号のHレベルおよびL
レベルの値を基準電圧Vr によって定めると(基準電圧
Vr より十分高いレベルをH、十分低いレベルをLとす
る〔より正確には、トランジスタQ2をオフさせるベー
ス電圧(基準電圧Vr より若干高い電圧)より高い電圧
をHレベル、トランジスタをオンさせるベース電圧(基
準電圧Vr より若干低い電圧)より低い電圧をLレベル
とする〕)、出力Oは入力信号A,Bのノア論理、反転
出力バーOは入力信号A,Bのオア論理となる。
Therefore, the H level and L of the input logic signal
When the level value is determined by the reference voltage Vr (a level sufficiently higher than the reference voltage Vr is H and a sufficiently low level is L [more accurately, a base voltage for turning off the transistor Q2 (a voltage slightly higher than the reference voltage Vr). A higher voltage is an H level, a base voltage (a voltage slightly lower than the reference voltage Vr) for turning on a transistor is an L level], an output O is a NOR logic of input signals A and B, and an inverted output bar O is It becomes the OR logic of the input signals A and B.

【0015】このように構成されたECLでは、どのト
ランジスタQ1,Q2,Q4〜Q6がオンしても飽和状
態にならないように、高電位側電源VCCおよび各低電位
側電源VEE1,VEE2 の電圧、回路定数、入力信号A,B
の電圧、基準電圧Vr が定められている。
In the ECL constructed in this manner, the voltage of the high potential side power supply VCC and the voltage of the low potential side power supplies VEE1 and VEE2 are set so that no saturation occurs when any of the transistors Q1, Q2, Q4 to Q6 is turned on. Circuit constant, input signal A, B
, And the reference voltage Vr.

【0016】すなわち、ECLは各トランジスタQ1,
Q2,Q4〜Q6が飽和領域まで駆動されることがない
ので不飽和型論理回路に属し、各トランジスタQ1,Q
2,Q4〜Q6のベース領域にキャリアが蓄積されない
ため、高速動作が可能となる。
That is, the ECL is each transistor Q1,
Since the transistors Q2, Q4 to Q6 are not driven to the saturation region, they belong to the unsaturated logic circuit, and each of the transistors Q1, Q
Since no carriers are accumulated in the base regions of 2, Q4 to Q6, high speed operation becomes possible.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンピ
ュータの高速化に伴って、従来のECLよりさらに高速
で動作する論理回路が要求されるようになってきた。
However, with the increase in speed of computers, there has been a demand for a logic circuit that operates at a higher speed than the conventional ECL.

【0018】そこで、基準電圧Vr の代わりに、入力信
号A,Bのレベルを反転した反転入力信号バーAまたは
バーBを用いる方法(ECL差動回路と呼ばれる)が考
えられた。
Therefore, a method (called an ECL differential circuit) using an inverted input signal A or B in which the levels of the input signals A and B are inverted instead of the reference voltage Vr has been considered.

【0019】ECL差動回路においては、各トランジス
タQ1,Q2のオン・オフの切り換わりが、相対的にレ
ベルが反転する入力信号A,Bおよび反転入力信号バー
A,バーBによってなされる。そのため、基準電圧Vr
より十分高いか又は十分低いかによって各トランジスタ
Q1,Q2のオン・オフが切り換わる従来のECLに比
べて、ECL差動回路はより高速に動作することができ
る。
In the ECL differential circuit, on / off switching of each of the transistors Q1 and Q2 is performed by the input signals A and B and the inverted input signals A and B whose levels are relatively inverted. Therefore, the reference voltage Vr
The ECL differential circuit can operate at a higher speed than the conventional ECL in which the transistors Q1 and Q2 are switched on and off depending on whether they are sufficiently higher or sufficiently lower.

【0020】図9は、図7において、入力信号AがL→
H(反転入力信号バーAがH→L)にレベルが切り換わ
った場合の出力Oおよび反転出力バーOを示す動作タイ
ミング図である。
In FIG. 9, the input signal A in FIG.
FIG. 7 is an operation timing chart showing an output O and an inverted output bar O when the level is switched to H (the inverted input signal bar A is H → L).

【0021】一方、図10は、図7において、入力信号
AがH→L(反転入力信号バーAがL→H)にレベルが
切り換わった場合の出力Oおよび反転出力バーOを示す
動作タイミング図である。 図9,図10において、E
CL差動回路の動作に要する時間は、出力Oと反転出力
バーOが交差するまでの時間t1として表される。
On the other hand, FIG. 10 shows the operation timings of the output O and the inverted output bar O when the level of the input signal A is changed from H to L (the inverted input signal bar A is from L to H) in FIG. It is a figure. 9 and 10, E
The time required for the operation of the CL differential circuit is expressed as a time t1 until the output O and the inverted output bar O intersect.

【0022】ところが、近年、コンピュータの高速化に
対する要求は、ECL差動回路よりさらに高速で動作す
る論理回路を必要とするまでに到っている。また、論理
回路においては、単に高速で動作するだけでなく、動作
に要する時間(すなわち、信号遅延時間)を調整可能に
することが求められている。これは、各論理回路で適宜
に信号遅延時間を調整することにより、従来、論理回路
とは別個に設けられていた信号遅延回路を省略すること
ができるためである。
However, in recent years, there has been a demand for a high speed computer, which requires a logic circuit which operates at a higher speed than the ECL differential circuit. Further, in the logic circuit, it is required not only to operate at high speed but also to be able to adjust the time required for operation (that is, signal delay time). This is because by appropriately adjusting the signal delay time in each logic circuit, the signal delay circuit conventionally provided separately from the logic circuit can be omitted.

【0023】本発明は上記要求を満足するためになされ
たものであって、その目的は、高速に動作することが可
能であると共に、信号遅延時間を調整可能なECL差動
回路を、簡単な構成によって提供することにある。
The present invention has been made in order to satisfy the above-mentioned requirements, and an object of the present invention is to provide an ECL differential circuit which can operate at high speed and can adjust a signal delay time with a simple structure. It is to be provided by the configuration.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】差動トランジスタ対は、
エミッタを共通接続した2つのトランジスタからなる。
[Means for Solving the Problems]
It consists of two transistors whose emitters are commonly connected.

【0025】各コレクタ抵抗は、その差動トランジスタ
対の各トランジスタのコレクタと高電位側電源との間に
それぞれ接続されている。それぞれエミッタフォロアを
構成する各トランジスタは、差動トランジスタ対の各ト
ランジスタのコレクタから、所定の論理信号レベルおよ
び論理信号振幅の各出力信号を取り出す。
Each collector resistor is connected between the collector of each transistor of the differential transistor pair and the high potential side power source. The respective transistors forming the emitter followers take out respective output signals of a predetermined logic signal level and logic signal amplitude from the collectors of the respective transistors of the differential transistor pair.

【0026】各エミッタ抵抗(R5,R6)は、そのエ
ミッタフォロアを構成する各トランジスタのエミッタ
と、低電位側電源との間にそれぞれ接続されている。そ
して、差動トランジスタ対の各トランジスタのベースに
は、それぞれ論理信号レベルが反転する入力信号が入力
される。
Each of the emitter resistors (R5, R6) is connected between the emitter of each transistor constituting the emitter follower and the low potential side power source. Then, an input signal whose logic signal level is inverted is input to the bases of the respective transistors of the differential transistor pair.

【0027】また、各コレクタ抵抗のいずれか一方のコ
レクタ抵抗の抵抗値は他方のコレクタ抵抗の抵抗値より
小さくなるように設定されている。さらに、その一方の
コレクタ抵抗に接続されるエミッタフォロアを構成する
エミッタ抵抗の抵抗値は、他方のエミッタ抵抗の抵抗値
より小さくなるように設定されている。
The resistance value of one of the collector resistances is set to be smaller than the resistance value of the other collector resistance. Further, the resistance value of the emitter resistance forming the emitter follower connected to the one collector resistance is set to be smaller than the resistance value of the other emitter resistance.

【0028】[0028]

【作用】従って本発明によれば、コレクタ抵抗およびエ
ミッタ抵抗の抵抗値を小さくした方のエミッタフォロア
から出力される出力信号の論理信号振幅は、他方の出力
信号の論理信号振幅に比べて小さくなる。
Therefore, according to the present invention, the logical signal amplitude of the output signal output from the emitter follower having the smaller resistance value of the collector resistance and the emitter resistance is smaller than the logical signal amplitude of the other output signal. ..

【0029】そのため、入力信号の論理信号レベルが反
転してから、各出力信号の論理信号レベルが交差するま
での時間、すなわち、論理動作を行うのに要する時間
(論理回路の信号遅延時間)を短くすることができる。
Therefore, the time from the inversion of the logic signal level of the input signal to the crossing of the logic signal levels of the output signals, that is, the time required to perform the logic operation (the signal delay time of the logic circuit) is Can be shortened.

【0030】[0030]

【実施例】以下、本発明を具体化した第1実施例を図1
に従って説明する。図1において、図7に示す従来例と
異なっているのは、抵抗R1の抵抗値を抵抗R2より小
さくすると共に、抵抗R5の抵抗値を抵抗R6より小さ
くした点だけである。他の構成について、図1と図7は
全て同じであるため、符号を等しくしてその説明を省略
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment embodying the present invention will now be described with reference to FIG.
Follow the instructions below. 1 is different from the conventional example shown in FIG. 7 only in that the resistance value of the resistor R1 is smaller than that of the resistor R2 and the resistance value of the resistor R5 is smaller than that of the resistor R6. 1 and 7 are the same for all other configurations, the same reference numerals are given and their description is omitted.

【0031】抵抗R1の抵抗値を抵抗R2より小さくし
たことにより、出力OのLレベルの電位は、反転出力バ
ーOのLレベルの電位より高くなる。すなわち、前記し
たように、入力信号AがHレベルのときトランジスタQ
1はオンし、トランジスタQ1にはコレクタ電流が流
れ、トランジスタQ1のコレクタ電位(トランジスタQ
4のベース電位)が低下し、トランジスタQ4がオフし
て、出力OはLレベルになる。
By making the resistance value of the resistor R1 smaller than that of the resistor R2, the L level potential of the output O becomes higher than the L level potential of the inverted output bar O. That is, as described above, when the input signal A is at H level, the transistor Q
1 is turned on, a collector current flows through the transistor Q1, and the collector potential of the transistor Q1 (transistor Q1
4), the transistor Q4 is turned off, and the output O becomes L level.

【0032】ここで、トランジスタQ1のコレクタ電位
は、抵抗R3による電圧降下VR3と抵抗R1による電圧
降下VR1の和(VR3+VR1)を、高電位側電源VCCの電
圧VCCから差し引いた値(VCC−VR3−VR1)となる。
また、トランジスタQ4のエミッタ電位すなわち出力O
は、式(1)に示すように、トランジスタQ1のコレク
タ電位(VCC−VR3−VR1)から、トランジスタのQ4
のベース・エミッタ間電圧降下VBEを差し引いた値とな
る。
Here, the collector potential of the transistor Q1 is a value obtained by subtracting the sum (VR3 + VR1) of the voltage drop VR3 due to the resistor R3 and the voltage drop VR1 due to the resistor R1 from the voltage VCC of the high potential side power source VCC (VCC-VR3--). VR1).
Further, the emitter potential of the transistor Q4, that is, the output O
Is calculated from the collector potential (VCC-VR3-VR1) of the transistor Q1 as shown in the equation (1).
The value is the value obtained by subtracting the base-emitter voltage drop VBE of.

【0033】O=VCC−VR3−VR1−VBE ……(1) ところで、抵抗R1による電圧降下VR1は、トランジス
タQ1のコレクタ電流が一定であれば、抵抗R1の抵抗
値が小さいほど小さくなる。従って、抵抗R1の抵抗値
を小さくすると電圧降下VR1が小さくなり、式(1)に
示すように、トランジスタQ4のエミッタ電位すなわち
出力Oは大きくなる。
O = VCC-VR3-VR1-VBE (1) By the way, if the collector current of the transistor Q1 is constant, the voltage drop VR1 due to the resistor R1 becomes smaller as the resistance value of the resistor R1 becomes smaller. Therefore, when the resistance value of the resistor R1 is reduced, the voltage drop VR1 is reduced, and the emitter potential of the transistor Q4, that is, the output O is increased as shown in the equation (1).

【0034】すなわち、抵抗R1の抵抗値を小さくする
ことにより、出力OのLレベルの電位は高くなる。ここ
で、抵抗R1の抵抗値を抵抗R2より小さくしたという
ことは、抵抗R2の抵抗値を抵抗R1より大きくしたこ
とであるため、反転出力バーOのLレベルの電位は出力
OのLレベルの電位より低くなる。
That is, by decreasing the resistance value of the resistor R1, the L level potential of the output O increases. Here, the fact that the resistance value of the resistor R1 is smaller than that of the resistor R2 means that the resistance value of the resistor R2 is larger than that of the resistor R1. It becomes lower than the electric potential.

【0035】また、抵抗R5の抵抗値を抵抗R6より小
さくしたことにより、出力OのHレベルの電位は、反転
出力バーOのHレベルの電位より低くなる。すなわち、
上記とは反対に、入力信号AがLレベルのときトランジ
スタQ1はオフし、トランジスタQ1にはコレクタ電流
が流れず、トランジスタQ1のコレクタ電位(トランジ
スタQ4のベース電位)は低下せず、トランジスタQ4
がオンしてトランジスタQ4にコレクタ電流が流れ、出
力OはHレベルになる。
Since the resistance value of the resistor R5 is smaller than that of the resistor R6, the H level potential of the output O becomes lower than the H level potential of the inverted output bar O. That is,
Contrary to the above, when the input signal A is at L level, the transistor Q1 is turned off, the collector current does not flow in the transistor Q1, the collector potential of the transistor Q1 (base potential of the transistor Q4) does not decrease, and the transistor Q4
Turns on, collector current flows through the transistor Q4, and the output O becomes H level.

【0036】ここで、トランジスタQ4のエミッタ電位
すなわち出力Oは、抵抗R5による電圧降下VR5を低電
位側電源VEE2 の電圧VEE2 に加えた値(VEE2 +VR
5)となる。
Here, the emitter potential of the transistor Q4, that is, the output O, is a value (VEE2 + VR) obtained by adding the voltage drop VR5 due to the resistor R5 to the voltage VEE2 of the low potential side power source VEE2.
5).

【0037】ところで、抵抗R5による電圧降下VR5
は、トランジスタQ4のコレクタ電流が一定であれば、
抵抗R5の抵抗値が小さいほど小さくなる。従って、抵
抗R5の抵抗値を小さくすると電圧降下VR5が小さくな
り、トランジスタQ4のエミッタ電位すなわち出力O
(VEE2 +VR5)は小さくなる。
By the way, the voltage drop VR5 due to the resistor R5
If the collector current of the transistor Q4 is constant,
The smaller the resistance value of the resistor R5, the smaller the resistance value. Therefore, if the resistance value of the resistor R5 is reduced, the voltage drop VR5 is reduced, and the emitter potential of the transistor Q4, that is, the output O
(VEE2 + VR5) becomes smaller.

【0038】すなわち、抵抗R5の抵抗値を小さくする
ことにより、出力OのHレベルの電位は低くなる。ここ
で、抵抗R5の抵抗値を抵抗R6より小さくしたという
ことは、抵抗R6の抵抗値を抵抗R5より大きくしたこ
とであるため、反転出力バーOのHレベルの電位は出力
OのHレベルの電位より高くなる。
That is, by reducing the resistance value of the resistor R5, the H level potential of the output O becomes low. Here, the fact that the resistance value of the resistor R5 is smaller than that of the resistor R6 means that the resistance value of the resistor R6 is made larger than that of the resistor R5. Therefore, the H level potential of the inverting output bar O is equal to that of the output O level. It becomes higher than the electric potential.

【0039】このように、Hレベルの電位を比べると反
転出力バーOの方が出力Oより高くなり、Lレベルの電
位を比べると出力Oの方が反転出力バーOより高くな
る。すなわち、各抵抗R1,R5の抵抗値を小さくした
分だけ、出力Oの論理信号振幅(HレベルとLレベルの
差)は小さくなる。一方、各抵抗R2,R6の抵抗値は
従来例と同じであるため、反転出力バーOの論理信号振
幅は従来例と同じままである。すると、出力Oと反転出
力バーOの論理信号振幅が同じである従来例に比べて、
出力Oの論理信号振幅が小さくなった分だけ、本実施例
の動作は高速化することができる。
In this way, when the H level potential is compared, the inverted output bar O becomes higher than the output O, and when the L level potential is compared, the output O becomes higher than the inverted output bar O. That is, the logic signal amplitude (difference between the H level and the L level) of the output O becomes smaller by the amount of the smaller resistance value of each of the resistors R1 and R5. On the other hand, since the resistance value of each of the resistors R2 and R6 is the same as that of the conventional example, the logic signal amplitude of the inverted output bar O remains the same as that of the conventional example. Then, compared with the conventional example in which the logical signal amplitudes of the output O and the inverted output bar O are the same,
The operation of the present embodiment can be sped up by the reduction of the amplitude of the logic signal of the output O.

【0040】図3に本発明の第2実施例を示す。本実施
例は、図1に示す第1実施例を3つ直列に接続したもの
である。但し、各段の回路21,22,23の各抵抗R
1の抵抗値を抵抗R2の半分にすると共に、各抵抗R5
の抵抗値を抵抗R6の半分にしてある。これにより、各
段の回路21,22,23の出力Oの論理信号振幅は反
転出力バーOの論理信号振幅の半分になる。このよう
に、同じ回路21,22,23を3つ直列にすることに
より、動作が高速化したことがより明確になる。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In this embodiment, three first embodiments shown in FIG. 1 are connected in series. However, the resistors R of the circuits 21, 22, and 23 of each stage are
The resistance value of 1 is halved of the resistance R2, and each resistance R5
Has a resistance value half that of the resistor R6. As a result, the logical signal amplitude of the output O of the circuits 21, 22, and 23 of each stage becomes half the logical signal amplitude of the inverted output bar O. As described above, by arranging three identical circuits 21, 22, and 23 in series, it becomes clearer that the operation has been speeded up.

【0041】図4は、入力信号AがL→H(反転入力信
号バーAがH→L)にレベルが切り換わった場合におけ
る、図9に示す従来例の出力Oおよび反転出力バーO
と、図3に示す第2実施例の出力On および反転出力バ
ーOn とを併記した動作タイミング図である。
FIG. 4 shows the output O and the inverted output bar O of the conventional example shown in FIG. 9 when the level of the input signal A changes from L to H (the inverted input signal bar A changes from H to L).
4 is an operation timing chart in which the output On and the inverted output bar On of the second embodiment shown in FIG.

【0042】一方、図5は、図3において、入力信号A
がH→L(反転入力信号バーAがL→H)にレベルが切
り換わった場合における、図10に示す従来例の出力O
および反転出力バーOと、図3に示す第2実施例の出力
On および反転出力バーOnとを併記した動作タイミン
グ図である。
On the other hand, FIG. 5 shows the input signal A in FIG.
Is H → L (the inverted input signal bar A is L → H), the output O of the conventional example shown in FIG.
FIG. 4 is an operation timing chart in which an inverted output bar O, an output On and an inverted output bar On of the second embodiment shown in FIG.

【0043】図4,図5において、出力On の論理信号
振幅は、反転出力バーOn および出力O,反転出力バー
Oの論理信号振幅の約半分になる。本実施例の動作に要
する時間は、従来例と同様に、出力On と反転出力バー
On が交差するまでの時間t2として表される。従っ
て、図4,図5に示すように、本実施例の動作に要する
時間t2は、従来例の動作に要する時間t1に比べて小
さくなり、本実施例が従来例より高速化していることが
わかる。
In FIGS. 4 and 5, the logic signal amplitude of the output On is about half the logic signal amplitude of the inverted output bar On and the outputs O and the inverted output bar O. The time required for the operation of the present embodiment is represented as the time t2 until the output On and the inverted output bar On intersect, as in the conventional example. Therefore, as shown in FIGS. 4 and 5, the time t2 required for the operation of the present embodiment is smaller than the time t1 required for the operation of the conventional example, and the present embodiment is faster than the conventional example. Recognize.

【0044】尚、本発明において、各抵抗R1,R5の
抵抗値は、どのトランジスタQ1,Q2,Q4〜Q6が
オンしても飽和状態にならない範囲内であればどのよう
な値としてもよい。
In the present invention, the resistance value of each of the resistors R1 and R5 may be any value as long as it is within the saturated state no matter which of the transistors Q1, Q2 and Q4 to Q6 is turned on.

【0045】そして、その範囲内で各抵抗R1,R5の
抵抗値を小さくするほど、動作を高速化することができ
る(但し、実用的には、第2実施例で示したように、各
抵抗R1,R5の抵抗値をそれぞれ各抵抗R2,R6の
半分にした場合が、諸条件を満たして最も高速化するこ
とができる)。
The smaller the resistance value of each of the resistors R1 and R5 is within the range, the faster the operation can be performed (however, practically, as shown in the second embodiment, each resistor is reduced. When the resistance values of R1 and R5 are set to half of the resistances of R2 and R6, respectively, various conditions can be satisfied and the highest speed can be achieved.

【0046】従って、各抵抗R1,R5の抵抗値を適宜
に調節することにより、動作に要する時間(すなわち、
信号遅延時間)を調整することができる。ところで、本
実施例を半導体集積回路で具体化する場合は、各抵抗R
1,R5を並列に接続した抵抗値の異なる複数の抵抗に
よって構成すればよい。そして、レーザートリミングや
配線層の切り換え等により必要に応じて各抵抗R1,R
5の抵抗値を変更すればよい。
Therefore, by properly adjusting the resistance values of the resistors R1 and R5, the time required for the operation (that is,
Signal delay time) can be adjusted. By the way, when the present embodiment is embodied as a semiconductor integrated circuit, each resistor R
It may be constituted by a plurality of resistors having different resistance values in which 1 and R5 are connected in parallel. Then, the resistors R1 and R are provided as required by laser trimming or switching of wiring layers.
The resistance value of 5 may be changed.

【0047】図2に本発明の第3実施例を示す。本実施
例は、図8に示す従来例と同様に、NPNトランジスタ
Q6を接続し、そのベースに入力信号Bを入力すると共
に、第1実施例と同様に、各抵抗R1,R5の抵抗値を
それぞれ各抵抗R2,R6より小さくしたものである。
FIG. 2 shows a third embodiment of the present invention. In the present embodiment, similarly to the conventional example shown in FIG. 8, the NPN transistor Q6 is connected, the input signal B is input to the base thereof, and the resistance values of the resistors R1 and R5 are set similarly to the first embodiment. They are smaller than the resistors R2 and R6, respectively.

【0048】本実施例においても第1実施例と同様に、
動作が高速化すると共に、出力Oの論理信号振幅が従来
例より小さくなる。論理信号振幅が小さくなると、電源
電圧の変動によるノイズや外部からのノイズに対しての
ノイズマージンが小さくなる。
Also in this embodiment, as in the first embodiment,
As the operation becomes faster, the logic signal amplitude of the output O becomes smaller than that of the conventional example. When the logic signal amplitude decreases, the noise margin for noise due to fluctuations in the power supply voltage and noise from the outside decreases.

【0049】そのため、出力Oのノイズマージンは、従
来例より小さくなる。従って、本実施例の出力Oを入力
信号A,Bのノア論理として用いることは、ノイズマー
ジンが小さい分だけ不利になる。
Therefore, the noise margin of the output O is smaller than that of the conventional example. Therefore, using the output O of this embodiment as the NOR logic of the input signals A and B is disadvantageous because the noise margin is small.

【0050】一方、本実施例の反転出力バーOの論理信
号振幅は従来例と同じであるため、本実施例の反転出力
バーOを入力信号A,Bのオア論理として用いてもノイ
ズマージンは従来例と変わらない。
On the other hand, since the logic signal amplitude of the inverted output bar O of this embodiment is the same as that of the conventional example, even if the inverted output bar O of this embodiment is used as the OR logic of the input signals A and B, the noise margin is small. Same as the conventional example.

【0051】従って、本実施例は高速動作が可能なオア
回路として使用することができる。また、本実施例にお
いて、第1実施例と反対に、各抵抗R1,R5の抵抗値
は従来例の同じにして、各抵抗R2,R6の抵抗値をそ
れぞれ各抵抗R1,R5より大きくすることも考えられ
る。
Therefore, this embodiment can be used as an OR circuit capable of high speed operation. Further, in the present embodiment, contrary to the first embodiment, the resistance values of the resistors R1 and R5 are the same as those of the conventional example, and the resistance values of the resistors R2 and R6 are made larger than the resistances R1 and R5, respectively. Can also be considered.

【0052】この場合は、動作が高速化すると共に、上
記と反対に、反転出力バーOの論理信号振幅が従来例よ
り小さくなる。従って、反転出力バーOのノイズマージ
ンは従来例より小さくなり、反転出力バーOを入力信号
A,Bのオア論理として用いることは不利になる。
In this case, the operation becomes faster and, contrary to the above, the logic signal amplitude of the inverted output bar O becomes smaller than that of the conventional example. Therefore, the noise margin of the inverted output bar O becomes smaller than that of the conventional example, and it is disadvantageous to use the inverted output bar O as the OR logic of the input signals A and B.

【0053】一方、出力Oの論理信号振幅は従来例と同
じであるため、出力Oを入力信号A,Bのノア論理とし
て用いてもノイズマージンは従来例と変わらない。従っ
て、この場合は、高速動作が可能なノア回路として使用
することができる。
On the other hand, since the logic signal amplitude of the output O is the same as that of the conventional example, even if the output O is used as the NOR logic of the input signals A and B, the noise margin is the same as that of the conventional example. Therefore, in this case, it can be used as a NOR circuit capable of high-speed operation.

【0054】図6に本発明の第4実施例を示す。本実施
例は、図1に示す第1実施例を2つ直列に接続したもの
である。但し、前段の回路31の出力Oおよび反転出力
バーOが交差して、次段の回路32に入力される。すな
わち、前段の回路31の出力Oが次段の回路32の入力
信号Bになり、前段の回路31の反転出力バーOが次段
の回路32の入力信号Aになる。本実施例では、オア回
路とノア回路の直列回路として動作させることができ
る。
FIG. 6 shows a fourth embodiment of the present invention. In this embodiment, two first embodiments shown in FIG. 1 are connected in series. However, the output O of the circuit 31 of the previous stage and the inverted output bar O intersect and are input to the circuit 32 of the next stage. That is, the output O of the circuit 31 of the previous stage becomes the input signal B of the circuit 32 of the next stage, and the inverted output bar O of the circuit 31 of the previous stage becomes the input signal A of the circuit 32 of the next stage. In this embodiment, it can be operated as a series circuit of an OR circuit and a NOR circuit.

【0055】尚、本発明は上記各実施例に限定されるも
のではなく、例えば、抵抗R3を省略し、各抵抗R1,
R2を直接高電位側電源VCCに接続してもよい。また、
トランジスタQ3を省略し、各トランジスタQ1,Q2
のエミッタを直接低電位側電源VEE1 に接続してもよ
い。
The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. For example, the resistor R3 may be omitted and the resistors R1 and R1 may be omitted.
R2 may be directly connected to the high potential side power supply Vcc. Also,
Omitting the transistor Q3, each transistor Q1, Q2
The emitter of may be directly connected to the low potential side power source VEE1.

【0056】さらに、各低電位側電源VEE1,VEE2 を1
つの低電位側電源に置き換えてもよい。
Further, each low potential side power source VEE1, VEE2 is set to 1
It may be replaced with two low-potential-side power supplies.

【0057】[0057]

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、高
速に動作することが可能であると共に、信号遅延時間を
調整可能なECL差動回路を、簡単な構成によって提供
することができる優れた効果がある。
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide an ECL differential circuit capable of operating at high speed and having an adjustable signal delay time with a simple structure. It has an excellent effect.

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

【図1】本発明を具体化した第1実施例の回路図であ
る。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment embodying the present invention.

【図2】第3実施例の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a third embodiment.

【図3】第2実施例の回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram of a second embodiment.

【図4】第2実施例の動作タイミングを示す特性図であ
る。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing the operation timing of the second embodiment.

【図5】第2実施例の動作タイミングを示す特性図であ
る。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the operation timing of the second embodiment.

【図6】第4実施例の回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram of a fourth embodiment.

【図7】従来のECLの回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a conventional ECL.

【図8】従来のECL差動回路の回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of a conventional ECL differential circuit.

【図9】従来のECL差動回路の動作タイミングを示す
特性図である。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing operation timing of a conventional ECL differential circuit.

【図10】従来のECL差動回路の動作タイミングを示
す特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram showing operation timing of a conventional ECL differential circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Q1〜Q6 NPNトランジスタ R1,R2 コレクタ抵抗 R5,R6 エミッタ抵抗 O 出力信号 バーO 反転出力信号 A 入力信号 バーA 反転入力信号 Q1 to Q6 NPN transistor R1, R2 collector resistance R5, R6 emitter resistance O output signal bar O inverted output signal A input signal bar A inverted input signal

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エミッタを共通接続した2つのトランジ
スタ(Q1,Q2)からなる差動トランジスタ対と、 その差動トランジスタ対の各トランジスタ(Q1,Q
2)のコレクタと高電位側電源(VCC)との間にそれぞ
れ接続された各コレクタ抵抗(R1,R2)と、 前記差動トランジスタ対の各トランジスタ(Q1,Q
2)のコレクタから、所定の論理信号レベルおよび論理
信号振幅の出力信号(O,バーO)を取り出すエミッタ
フォロアを構成する各トランジスタ(Q4,Q5)と、 そのエミッタフォロアを構成する各トランジスタ(Q
4,Q5)のエミッタと、低電位側電源(VEE2 )との
間にそれぞれ接続される各エミッタ抵抗(R5,R6)
とからなり、前記差動トランジスタ対の各トランジスタ
(Q1,Q2)のベースにそれぞれ論理信号レベルが反
転する入力信号(A,バーA)が入力されるカレント・
モード論理回路において、 前記各コレクタ抵抗(R1,R2)のいずれか一方のコ
レクタ抵抗(R1)の抵抗値を他方のコレクタ抵抗(R
2)の抵抗値より小さくすると共に、当該一方のコレク
タ抵抗(R1)に接続されるエミッタフォロアを構成す
るエミッタ抵抗(R5)の抵抗値を他方のエミッタ抵抗
(R6)の抵抗値より小さくすることを特徴とするカレ
ント・モード論理回路。
1. A differential transistor pair composed of two transistors (Q1, Q2) whose emitters are commonly connected, and respective transistors (Q1, Q2) of the differential transistor pair.
2) collector resistors (R1, R2) connected between the collector and the high-potential-side power source (VCC), and transistors (Q1, Q2) of the differential transistor pair.
Transistors (Q4, Q5) forming an emitter follower for taking out an output signal (O, bar O) having a predetermined logic signal level and logic signal amplitude from the collector of 2), and each transistor (Q forming the emitter follower).
4, Q5) emitters and low-potential-side power supplies (VEE2), each emitter resistance (R5, R6)
And a current input to the bases of the transistors (Q1, Q2) of the differential transistor pair, the input signals (A, A) of which the logic signal levels are inverted.
In the mode logic circuit, the resistance value of one of the collector resistors (R1, R2) is set to the resistance value of the other collector resistor (R1).
The resistance value of the emitter resistance (R5), which constitutes the emitter follower connected to the one collector resistance (R1), should be smaller than the resistance value of the other emitter resistance (R6). Current mode logic circuit characterized by.
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