JPH0536282A - 半導体集積装置 - Google Patents

半導体集積装置

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JPH0536282A
JPH0536282A JP3192956A JP19295691A JPH0536282A JP H0536282 A JPH0536282 A JP H0536282A JP 3192956 A JP3192956 A JP 3192956A JP 19295691 A JP19295691 A JP 19295691A JP H0536282 A JPH0536282 A JP H0536282A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
node
circuit
bipolar transistor
series
mos transistors
Prior art date
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Pending
Application number
JP3192956A
Other languages
English (en)
Inventor
Junichi Karasawa
純一 唐澤
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.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
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Publication of JPH0536282A publication Critical patent/JPH0536282A/ja
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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電
流源回路を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
り前記カレントミラー構成された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6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5の様な回路が提案されている。図5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6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6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5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5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6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第一の負荷回路と、
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
電流値を設定する第二の負荷回路と、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】前記記載の電流切り替え回路が第一導電型
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】
【実施例】以下本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。
【0008】図1は本発明の一実施例に係わる図であ
る。
【0009】図1実施例は、VSSとノードNO2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NO1に接続されエミッタがノードNO2
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NO1にエミッタが
ノードNO2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Z1と、VDDとノードN
O1間に設けられゲートがVSSにソースがVDDにド
レインがノードNO1に接続されたPチャンネルMOS
トランジスタP0から構成されている。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〜INIJ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NO2間に並列に設けた構成となっている。
【0010】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、第一番目の直列回路から第I番
目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)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V
SS電位に引き下げられる。逆に、第一番目の直列回路
から第I番目の直列回路の全てが非導通の場合Q1がオ
フする。Q1がオフするとカレントミラー接続されたQ
0がオフする。従って出力DOはZ1を介してVDD電
位まで立ち上げられる。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。
【0011】ここで、入力信号のハイレベルとしてはV
SS+VTHN(Nチャンネル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VSS電位が必要であ
る。つまりSWNの入力振幅としては1.5Vあれば十
分であることを意味する。
【0012】図4実施例では、VDDとノードNO4の
間に設けられたPチャンネルMOSトランジスタの直並
列回路からなる電流切り替え回路SWPと、ベースとコ
レクタがノードNO3に接続されエミッタがノードNO
4に接続されたPNPバイポーラトランジスタQ3と、
コレクタが出力DOにベースがノードNO3にエミッタ
がノード4に接続されQ3とカレントミラー接続された
PNPバイポーラトランジスタQ2と、VSSと出力D
O間に設けられた負荷回路Z2と、VSSとノードNO
3間に設けられゲートがVDDにソースがVSSにドレ
インがノードNO3に接続されたNチャンネルMOSト
ランジスタN0から構成されている。
【0013】また、本実施例に於いてSWPは、各々の
ゲートに入力信号IP11〜IP1Kが入力されている
PチャンネルMOSトランジスタP11〜P1Kから成
る第一番目の直列回路から、入力信号IPI1〜IPI
J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PI1〜PIJから成る第I番目の直列回路ま
でのI個の直列回路をVDDとNO4間に並列に設けた
構成となっている。
【0014】動作を簡単に説明する。図4の電流切り替
え回路SWPに於いて、第一番目の直列回路から第I番
目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MOSトランジスタP11〜P1Kのゲート入力信
号IP11〜IP1Kが全てロウとなるとQ3がオンす
る。Q3がオンするとカレントミラー接続されたQ2が
オンする。Q2のオン抵抗をZ2に較べて十分小さく設
定しておくと、Q2がオンした時、出力DOはほぼVD
D電位に引き上げられる。逆に、第一番目の直列回路か
ら第I番目の直列回路の全てが非導通の場合Q3がオフ
する。Q3がオフするとカレントミラー接続されたQ2
がオフする。従って出力DOはZ2を介してVSS電位
まで立ち下げられる。ここで、入力信号のロウレベルと
してはVDD−VTHP(Pチャンネルトランジスタの
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。つまりSWPの入力振幅としては1.
5Vあれば十分であることを意味する。
【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】本発明の第二の実施例を示す図。
【図5】本発明に係わる第一の従来例を示す図。
【図6】本発明に係わる第一の従来例を示す図5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。 IN11,IN1K,INI1,INIJ IP11,IP1K,IPI1,IPIJ ・・・電流
切り替え回路入力信号。 N11,N1K,NI1,NIJ ・・・電流
切り替え回路を構成するNチャンネルMOSトランジス
タ。 P11,P1K,PI1,PIJ ・・・電流
切り替え回路を構成するPチャンネルMOSトランジス
タ。 SWN,SWP ・・・電流
切り替え回路。 NO1 ・・・第一
のノード。 NO2 ・・・第二の
ノード。 NO3 ・・・第三
のノード。 NO4 ・・・第四の
ノード。 DO ・・・出
力。 Z1,Z2 ・・・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。 Q2,Q3 ・・・カレントミラー構成PNP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M
OSトランジスタ。 RL ・・・抵抗。 LA ・・・レベルアンプ回路。 LG ・・・CMOSもしくはBICMOS
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。 N0,N1,N2,N3,N4,N5 ・・Nチャンネ
ルMOSトランジスタ。 P0,P1,P2,P3 ・・Pチャンネ
ルMOSトランジスタ。 Q4,Q5 ・・・NPNバイポー
ラトランジスタ。

Claims (2)

    【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
    子間に接続された第一の負荷回路と、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設定する
    第二の負荷回路と、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】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。
JP3192956A 1991-08-01 1991-08-01 半導体集積装置 Pending JPH0536282A (ja)

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JP3192956A JPH0536282A (ja) 1991-08-01 1991-08-01 半導体集積装置

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JPH0536282A true JPH0536282A (ja) 1993-02-12

Family

ID=16299828

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JP3192956A Pending JPH0536282A (ja) 1991-08-01 1991-08-01 半導体集積装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6225552B1 (en) * 1996-07-24 2001-05-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Planar solar cell array and production method of the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6225552B1 (en) * 1996-07-24 2001-05-01 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Planar solar cell array and production method of the same

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