JPH0536281A - 半導体集積装置 - Google Patents

半導体集積装置

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JPH0536281A
JPH0536281A JP3192955A JP19295591A JPH0536281A JP H0536281 A JPH0536281 A JP H0536281A JP 3192955 A JP3192955 A JP 3192955A JP 19295591 A JP19295591 A JP 19295591A JP H0536281 A JPH0536281 A JP H0536281A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
bipolar transistor
node
switching circuit
current
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Pending
Application number
JP3192955A
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English (en)
Inventor
Junichi Karasawa
純一 唐澤
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 カレントミラー構成したバイポーラアンプの
活性化用電流源回路及び前記バイポーラアンプの入力側
バイポーラトランジスタのコレクタ負荷回路をMOSト
ランジスタの直並列回路とし、前記MOSトランジスタ
の直並列回路の導通及び非道通により前記バイポーラア
ンプの出力側バイポーラトランジスタのコレクタ負荷に
流れる電流を制御する構成とする。 【効果】 同一ゲート段にてアンプ機能とデコ−ド機能
を持つことが可能である為、ゲート段数及びトランジス
タ数を低減でき、高速で低レイアウト面積(高集積)の
半導体集積装置が得られるという効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、特にバイポーラトラン
ジスタとMOSトランジスタとを同一基板上に形成する
BICMOSプロセスを用いて作られた論理機能を含む
レベル増幅回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ECL入出力インタフェイスのRAMに
おいて、内部疑似ECL信号からCMOS信号レベルへ
のレベルアンプに加えて、メモリセル選択の為のデコー
ド機能、各種回路を制御する制御回路などが必要であ
る。
【0003】従来、図5に示す様なレベルアンプ回路を
用い、内部疑似ECL信号からCMOS信号レベルへの
レベルアンプをした後CMOSゲートもしくはBICM
OSゲートを用いてデコード回路や制御回路を構成した
図4の様な回路が提案されている。図4に於てレベルア
ンプLAと論理部LGは、別ゲート段より構成されてい
る。図5に於て入力信号は、カレントミラー構成された
NチャンネルMOSトランジスタN1 ,N2 とPチャン
ネルMOSトランジスタ負荷P1 ,P2 とから構成され
るCMOSカレントミラー型増幅回路SA1と、Pチャ
ンネルMOSトランジスタP3 とNチャンネルMOSト
ランジスタN3 ,N4 ,N5 及びNPNバイポーラトラ
ンジスタQ2 ,Q3 とから構成されるBICMOSイン
バータ型増幅回路SA2によりレベルアンプされる。ま
た、図5の従来回路は、論理機能は持たず単純なレベル
アンプ回路としてのみ機能する。従って、論理機能は、
レベルアンプ前にECLゲートによって実現するか、レ
ベルアンプ後CMOSゲートもしくはBICMOSゲー
トによって実現する必要がある。図4に示す従来例はレ
ベルアンプ後CMOSゲートにより論理を組んだ場合で
ある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図4に示す従来例の様
にレベルアンプ後CMOSゲートもしくはBICMOS
ゲートにより論理を組む場合には、遅延時間が増大する
という欠点があった。また、レベルアンプ前にECLゲ
ートによって論理を組む場合は、高速化は実現できる
が、消費電流が非常に大きくなるという欠点があった。
さらに図5に示す様な従来型レベルアンプを用いた場合
に於いては、NチャネルMOSトランジスタが5個,P
チャネルMOSトランジスタが3個,NPNバイポーラ
トランジスタが2個と計10個のトランジスタが必要と
なり、非常にレイアウト面積が増大するという欠点があ
った。本発明は上記の様な問題点を解決するもので、高
速で且つ低レイアウト面積(高集積)の半導体集積装置
を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】第一導電型のエミッタが
第一のノードにベースが第二のノードにコレクタが出力
端子に接続された第一のバイポーラトランジスタと、第
一の電源と出力端子間に接続された負荷回路と、第一導
電型のエミッタが第一のノードにベース及びコレクタが
第二のノードに接続された第二のバイポーラトランジス
タと、第二のノードと第一の電源間に設けられ前記第一
のバイポーラトランジスタのコレクタに流れ込む電流値
を切り替える第一の電流切り替え回路と、前記第一のノ
ードと前記第二の電源間に設けられ前記第一のバイポー
ラトランジスタのエミッタ電流値と前記第二のバイポー
ラトランジスタのエミッタ電流値を切り替える第二の電
流切り替え回路とを具備したことを特徴とする。
【0006】前記記載の第一の電流切り替え回路が第二
導電型のMOSトランジスタの直並列回路から成ること
を特徴とする。
【0007】前記記載の第二の電流切り替え回路が第一
導電型のMOSトランジスタの直並列回路から成ること
を特徴とする。
【0008】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【0009】図1は本発明の一実施例に係わる図であ
る。
【0010】図1実施例は、VSSとノードNO1の間
に設けられたNチャンネルMOSトランジスタの直並列
回路からなる電流切り替え回路SWNと、ベースとコレ
クタがノードNO2に接続されエミッタがノードNO1
に接続されたNPNバイポーラトランジスタQ1と、コ
レクタが出力DOにベースがノードNO2にエミッタが
ノードNO1に接続されQ1とカレントミラー接続され
たNPNバイポーラトランジスタQ0と、VDDと出力
DO間に設けられた負荷回路Zと、VDDとノードNO
2間に設けられたPチャンネルMOSトランジスタの直
並列回路から成る電流切り替え回路SWPとからから構
成されている。
【0011】また、本実施例に於いてSWNは、各々の
ゲートに入力信号IN11〜IN1Kが入力されている
NチャンネルMOSトランジスタN11〜N1Kから成
る第一番目の直列回路から、入力信号INI1〜INI
Jが各々のゲートに入力されたNチャンネルMOSトラ
ンジスタNI1〜NIJから成る第I番目の直列回路ま
でのI個の直列回路をVSSとノードNO1間に並列に
設けた構成となっている。
【0012】さらに、本実施例に於いてSWPは、各々
のゲートに入力信号IP11〜IP1Lが入力されてい
るPチャンネルMOSトランジスタP11〜P1Lから
成る第一番目の直列回路から、入力信号IPN1〜IP
NMが各々のゲートに入力されたPチャンネルMOSト
ランジスタPN1〜PNMから成る第N番目の直列回路
までのN個の直列回路をVDDとノードNO2間に並列
に設けた構成となっている。
【0013】動作を簡単に説明する。図1の電流切り替
え回路SWNに於いて、第一番目のNチャンネルMOS
トランジスタの直列回路から第I番目のNチャンネルM
OSトランジスタの直列回路のどれか一つの直列回路が
導通すると(つまり第一番目の直列回路の場合で説明す
ると、NチャンネルMOSトランジスタN11〜N1K
のゲート入力信号IN11〜IN1Kが全てハイとなる
と)バイポーラトランジスタQ0,Q1と負荷回路Zと
電流切り替え回路SWPとから成る増幅器が活性化され
る。この時、図1の電流切り替え回路SWPに於いて、
第一番目のPチャンネルMOSトランジスタの直列回路
から第N番目のPチャンネルMOSトランジスタの直列
回路のどれか一つの直列回路が導通すると(つまり第一
番目の直列回路の場合で説明すると、PチャンネルMO
SトランジスタP11〜P1Lのゲート入力信号IP1
1〜IP1Lが全てロウとなると)バイポーラトランジ
スタQ1がオンする。Q1がオンするとカレントミラー
接続されたQ0がオンする。Q0のオン抵抗と電流切り
替え回路SWNのオン抵抗の和をZ1に較べて十分小さ
く設定しておくと、Q0がオンした時、出力DOはほぼ
VSS電位に引き下げられる。逆に第一番目のNチャン
ネルMOSトランジスタの直列回路から第I番目のNチ
ャンネルMOSトランジスタの直列回路の何れも非導通
の場合、電流切り替え回路SWPが導通しているか非導
通かによらずバイポーラトランジスタQ0及びQ1がオ
フする。従って出力DOは負荷回路ZによりVDD電位
に引き上げられる。負荷回路Z1としては、図2に示す
様なノーマリーオンのPチャンネルMOSトランジスタ
や図3に示す様な抵抗などが考えられる。
【0014】ここで、SWNの入力信号のハイレベルと
してはVSS+VTHN(NチャンネルMOSトランジ
スタのスレッショルド電圧)+VBG(バックゲイトバ
イアス電圧)が必要であり、その値としては通常VSS
+1.5V程度となる。また、ロウレベルとしてはVS
S電位が必要である。つまり、1.5Vの入力信号振幅
があればSWNの導通・非導通は制御できる。一方SW
Pの入力信号のハイレベルとしてはVDDが必要であ
る。また、ロウレベルとしてはVDD−VTHP(Pチ
ャンネルMOSトランジスタのスレッショルド電圧)−
VBG(バックゲートバイアス電圧)が必要であり、そ
の値としては通常VDD−1.5V程度となる。従って
SWPの導通・非導通はSWNと同様1.5Vの入力信
号があれば制御できる。
【0015】以上本発明を実施例に基づき具体的に説明
してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である
ことは言うまでもない。
【0016】
【発明の効果】論理機能とレベルアンプ機能を同一ゲー
トで実現する構成とした為、ゲート段数及びトランジス
タ数を低減でき、高速で低レイアウト面積(高集積)の
半導体集積装置が得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施例を示す図。
【図2】本発明の第一の実施例を示す図1中の負荷回路
Z1の第一の実施例を示す図。
【図3】本発明の第一の実施例を示す図1中の負荷回路
Z1の第二の実施例を示す図。
【図4】本発明に係わる第一の従来例を示す図。
【図5】本発明に係わる第一の従来例を示す図4中のレ
ベルアンプ回路LAの一例を示す図。
【符号の説明】
VDD ・・・高電
圧側電源 VSS ・・・低電
圧側電源 SWN,SWP ・・・電流
切り替え回路 IN11,IN1K,INI1,INIJ ・・・電流
切り替え回路SWNの入力信号 IP11,IP1K,IPI1,IPIJ ・・・電流
切り替え回路SWP入力信号 N11,N1K,NI1,NIJ ・・・電流
切り替え回路SWNを構成するNチャンネルMOSトラ
ンジスタ P11,P1K,PI1,PIJ ・・・電流
切り替え回路SWPを構成するPチャンネルMOSトラ
ンジスタ NO1 ・・・第一
のノード NO2 ・・・第二の
ノード DO ・・・出力 Z ・・・負荷
回路 Q0,Q1 ・・・カレントミラー構成NPNバ
イポーラトランジスタ PL ・・・ノーマリーオンPチャンネル
MOSトランジスタ RL ・・・抵抗 LA ・・・レベルアンプ回路 LG ・・・CMOSもしくはBICMO
S論理回路 SA1 ・・・CMOSカレントミラー型増
幅器 SA2 ・・・BICMOSインバータ型増
幅器 INPUT ・・・レベルアンプ入力信号 OUTPUT ・・・レベルアンプ出力信号 VREF ・・・CMOSカレントミラー型増
幅器の基準信号 N1,N2,N3,N4,N5 ・・NチャンネルMO
Sトランジスタ P1,P2,P3 ・・PチャンネルMO
Sトランジスタ Q4,Q5 ・・・NPNバイポー
ラトランジスタ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第一導電型のエミッタが第一のノードにベ
    ースが第二のノードにコレクタが出力端子に接続された
    第一のバイポーラトランジスタと、第一の電源と出力端
    子間に接続された負荷回路と、第一導電型のエミッタが
    第一のノードにベース及びコレクタが第二のノードに接
    続された第二のバイポーラトランジスタと、第二のノー
    ドと第一の電源間に設けられ前記第一のバイポーラトラ
    ンジスタのコレクタに流れ込む電流値を切り替える第一
    の電流切り替え回路と、前記第一のノードと前記第二の
    電源間に設けられ前記第一のバイポーラトランジスタの
    エミッタ電流値と前記第二のバイポーラトランジスタの
    エミッタ電流値を切り替える第二の電流切り替え回路と
    を具備したことを特徴とする半導体集積装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の第一の電流切り替え回路が
    第二導電型のMOSトランジスタの直並列回路から成る
    ことを特徴とする請求項1記載の半導体集積装置。
  3. 【請求項3】請求項1記載の第二の電流切り替え回路が
    第一導電型のMOSトランジスタの直並列回路から成る
    ことを特徴とする請求項1記載の半導体集積装置。
JP3192955A 1991-08-01 1991-08-01 半導体集積装置 Pending JPH0536281A (ja)

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ID=16299809

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008193657A (ja) * 2007-01-10 2008-08-21 Seiko Epson Corp 遅延回路及び遅延回路を備えた電子機器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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