JPH0578967B2 - - Google Patents

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JPH0578967B2
JPH0578967B2 JP58250077A JP25007783A JPH0578967B2 JP H0578967 B2 JPH0578967 B2 JP H0578967B2 JP 58250077 A JP58250077 A JP 58250077A JP 25007783 A JP25007783 A JP 25007783A JP H0578967 B2 JPH0578967 B2 JP H0578967B2
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JP
Japan
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circuit
transistor
current
gate
output
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JP58250077A
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Japanese (ja)
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Toshiaki Sakai
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60142619A publication Critical patent/JPS60142619A/en
Publication of JPH0578967B2 publication Critical patent/JPH0578967B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/003Modifications for increasing the reliability for protection
    • H03K19/0033Radiation hardening

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (1) 発明の技術分野 本発明はバイポーラ半導体装置に係り、α線耐
性を向上させた半導体集積回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (1) Technical Field of the Invention The present invention relates to a bipolar semiconductor device, and more particularly to a semiconductor integrated circuit with improved resistance to alpha rays.

(2) 技術の背景 半導体製造技術の進歩に伴い、高集積回路化が
可能となつた。これは例えば1ミクロン等の金属
配線を可能としたエツチング技術さらにはそれら
を形成する為のマスクパターンの高集積化等によ
るものである。
(2) Technical background With advances in semiconductor manufacturing technology, highly integrated circuits have become possible. This is due to, for example, etching techniques that have made it possible to form metal wiring lines of 1 micron, etc., and the highly integrated mask patterns used to form them.

特に、近年バイポーラトランジスタによる半導
体集積回路の高集積化も進展し、それを構成する
トランジスタのサイズさらにはそれに流れる電流
も減少し振幅値も小さくなつている。このために
高集積化が可能となつたのであるが、その反面で
はα線耐量が減少している。即ち、α線耐性は従
来MOSトランジスタによる半導体集積回路にお
いて問題となつていたのであるがバイポーラトラ
ンジスタ半導体集積回路においてもα線耐量の向
上が望まれるようになつた。
In particular, in recent years, semiconductor integrated circuits using bipolar transistors have become highly integrated, and the size of the transistors constituting the circuits, as well as the current flowing through them, are decreasing, and the amplitude values are also becoming smaller. This has made it possible to achieve high integration, but on the other hand, the alpha ray resistance has decreased. That is, resistance to alpha rays has been a problem in conventional semiconductor integrated circuits using MOS transistors, but it has become desirable to improve the resistance to alpha rays even in bipolar transistor semiconductor integrated circuits.

(3) 従来技術と問題点 α線耐量が減少すると回路の誤動作の発生を多
くする。即ち、例えばコレクタと基板のPN接合
部に形成される空乏層に、α線の照射によつて電
子・正孔のペアが生じ、電子はコレクタに正孔は
基板に吸収されるため、コレクタ電位が低下して
しまう。単なるゲート回路の組合せ即ち組合せ回
路は入力だけによつて出力が決るのでα線による
一時的な雑音(回路の動作速度に対してさらに速
く短い時間の雑音)に対しては余り問題とならな
い。しかし、フイードバツクループを含む回路、
例えばフリツプフロツプ等より成る順序回路にお
いてはその高速な雑音に対してループ内を構成す
る回路が応答してしまう問題を有している。即
ち、順序回路は入力と保持状態とによつて出力が
決るから、α線によつて保持状態が反転すると出
力も反転してしまう。従つて、前述のようにα線
の照射によつて例えば、ECL回路の出力用コレ
クタの電位が低下するとECL回路で構成されフ
イードバツクループを持つフリツプフロツプ
(FF)は、その保持内容が反転することがあると
いう問題を有している。従つて、ラツチ回路、
FFあるいは他の記憶回路からなる順序回路にお
いては、α線がその回路自身あるいはその入力段
のトランジスタに照射されると保持内容が変わり
正常の動作をしなくなるという問題を有してい
る。
(3) Conventional technology and problems When the α-ray tolerance decreases, circuit malfunctions occur more frequently. That is, for example, in the depletion layer formed at the PN junction between the collector and the substrate, pairs of electrons and holes are generated by irradiation with α rays, and the electrons are absorbed by the collector and the holes are absorbed by the substrate, so the collector potential decreases. will decrease. Since the output of a simple combination of gate circuits, that is, a combinational circuit, is determined only by the input, temporary noise due to alpha rays (noise for a short period of time that is faster than the operating speed of the circuit) does not pose much of a problem. However, a circuit containing a feedback loop,
For example, a sequential circuit consisting of a flip-flop or the like has a problem in that the circuits forming the loop respond to the high-speed noise. That is, since the output of a sequential circuit is determined by the input and the holding state, if the holding state is reversed by α rays, the output will also be reversed. Therefore, as mentioned above, when the potential of the output collector of an ECL circuit decreases due to alpha ray irradiation, the held contents of a flip-flop (FF) composed of an ECL circuit and having a feedback loop are reversed. There are some problems with this. Therefore, the latch circuit,
Sequential circuits made of FF or other memory circuits have the problem that if the circuit itself or its input stage transistors are irradiated with alpha rays, the contents held will change and the circuit will no longer function normally.

(4) 発明の目的 本発明は前述の問題点を解決するものであり、
その目的とするところはα線耐性が向上しさらに
高速化、高集積化が可能な半導体集積回路を提供
することにある。特に本発明では、ECL回路に
おいて、順序回路を構成する場合に、他の組合せ
回路よりも、保持電流を大きく設定し、高速化、
高集積化とα線耐性とを両立できるようにしたも
のである。
(4) Purpose of the invention The present invention solves the above-mentioned problems,
The objective is to provide a semiconductor integrated circuit that has improved resistance to alpha rays and can be operated at higher speeds and with higher integration. In particular, in the present invention, when configuring a sequential circuit in an ECL circuit, the holding current is set larger than in other combinational circuits to increase speed and
It is designed to achieve both high integration and resistance to alpha rays.

(5) 発明の構成 本発明の特徴とするところは順序回路におい
て、データ保持回路の保持電流を他の組合せ回路
を構成するゲートの動作電流より大きく設定した
ことを特徴とする半導体装置にある。
(5) Structure of the Invention The present invention is characterized by a semiconductor device in which, in a sequential circuit, the holding current of the data holding circuit is set to be larger than the operating current of the gates constituting other combinational circuits.

(6) 発明の実施例 以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳細に
説明する。
(6) Embodiment of the invention Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の実施例の回路構成図である。 FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the present invention.

エミツタが共通に接続されて電流源Ix1を介し
て電源VEE1に接続されたトランジスタTr1,Tr2
のそれぞれのベースはそれぞれ入力端子Dと参照
電源Vrefに接続されている。又、このトランジ
スタTr1,Tr2のコレクタは抵抗R1,R2をそれぞ
れ介して共通接続されさらに抵抗R0を介して電
源VCCに接続されている。コレクタが電源VCC
接続され、トランジスタTr3のベースはトランジ
スタTr2のコレクタに接続され、そのエミツタは
抵抗R3を介して電源VEE2に接続されている。ト
ランジスタTr1とTr2で構成されるオアゲート1
は電流切換え型回路いわゆるECL(Emitter
Current Logic)であり、他の入力が存在する場
合にはトランジスタTr1のエミツタとコレクタに
それぞれエミツタとコレクタが接続されたトラン
ジスタ(図示せず)のベースにその入力が加わ
る。このオアゲート1の出力はエミツタフオロア
のトランジスタTr3のエミツタ出力より端子Aを
介してトランジスタTr4,Tr3によるECLオアゲ
ート2の入力トランジスタTr4のベースに加わ
る。それぞれのエミツタが共通に接続されたトラ
ンジスタTr4,Tr5のエミツタは電流源Ix2を介し
て電源VEE1に接続され、それぞれのコレクタは抵
抗R4,R5を介して共通に接続され、さらにR8
介して電源VCCに接続される。トランジスタTr5
のコレクタはオアゲート2の出力でコレクタが電
源VCCに接続され、エミツタが抵抗6を介して電源
VEE1に接続されるエミツタフオロアトランジスタ
Tr6のベースに接続されている。トランジスタ
Tr7,Tr8及びTr9はECLオアゲート3である。そ
れぞれのコレクタとエミツタが共通に接続された
トランジスタTr7,Tr8のコレクタは抵抗R7
R7′を介して電源VCCに接続される。抵抗R7
R7′の接続点は抵抗R4,R5の共通接続点に接続さ
れる。そしてトランジスタTr7のベースはエミツ
タフオロアトランジスタTr6のエミツタに接続さ
れ、トランジスタTr8のベースには端子Bが他の
入力として接続される。前述の共通に接続された
トランジスタTr7,Tr8のエミツタにはさらにト
ランジスタTr9のエミツタが接続されて電流切換
え型を構成し、さらにそれらのエミツタは電流源
Ix3を介して電源VEE1に接続される。トランジス
タTr5,Tr9のベースには参照電源Vrefが加わる。
トランジスタTr8,Tr7及びTr9によるECLオアゲ
ート3の出力はトランジスタTr9のコレクタC′で
ある。C′点は論理が保持されるようにするため
に、エミツタフオロアトランジスタTr6の入力に
帰還されている。後述するように、C′点はTr4
Tr5によるオアゲート2の出力A′点とワイヤード
アンドを構成しているので、このアンドの出力が
帰還されて、Tr7,Tr8,Tr9によるオアゲート3
の入力となつている。ワイヤードアンド出力C′は
エミツタが抵抗R9を介して電源VEE2に接続され
たエミツタフオロアトランジスタTr10のベース
に接続され、そのエミツタは端子Cを介して次段
のオアゲート4に加わる。オアゲート4は前述の
オアゲート1と同様の構成であり、抵抗R10
R13は抵抗R0からR3に、トランジスタTr11〜Tr13
はTr1〜Tr3にそれぞれ対応する。尚、電流源Ix4
も電流源Ix1に対応するが、後述する理由でその
電流値はIx<Ix1となつている。そして、オアゲ
ート4の出力は端子Eである。
Transistors Tr 1 and Tr 2 whose emitters are commonly connected and connected to the power supply V EE1 via the current source Ix 1
The bases of each are connected to the input terminal D and the reference power supply Vref, respectively. Further, the collectors of the transistors Tr 1 and Tr 2 are commonly connected through resistors R 1 and R 2 respectively, and further connected to the power supply V CC through a resistor R 0 . The collector is connected to the power supply V CC , the base of the transistor Tr 3 is connected to the collector of the transistor Tr 2 , and its emitter is connected to the power supply V EE2 via a resistor R3. OR gate 1 consisting of transistors Tr 1 and Tr 2
is a current switching type circuit called ECL (Emitter).
Current Logic), and if there is another input, that input is applied to the base of a transistor (not shown) whose emitter and collector are connected to the emitter and collector of transistor Tr 1 , respectively. The output of this OR gate 1 is applied from the emitter output of the emitter follower transistor Tr 3 via the terminal A to the base of the input transistor Tr 4 of the ECL OR gate 2 formed by transistors Tr 4 and Tr 3 . The emitters of the transistors Tr 4 and Tr 5 , whose respective emitters are commonly connected, are connected to the power supply V EE1 via the current source Ix 2 , and their respective collectors are commonly connected via the resistors R 4 and R 5 . Furthermore, it is connected to the power supply V CC via R8 . Transistor Tr 5
The collector is the output of OR gate 2, and the collector is connected to the power supply V CC , and the emitter is connected to the power supply through resistor 6 .
Emitter follower transistor connected to V EE1
Connected to the base of Tr 6 . transistor
Tr 7 , Tr 8 and Tr 9 are ECL or gates 3. The collectors of transistors Tr 7 and Tr 8 whose collectors and emitters are commonly connected are resistors R 7 ,
Connected to power supply V CC via R 7 ′. Resistance R7 ,
The connection point of R 7 ' is connected to the common connection point of resistors R 4 and R 5 . The base of the transistor Tr7 is connected to the emitter of the emitter follower transistor Tr6 , and the base of the transistor Tr8 is connected to the terminal B as another input. The emitters of transistor Tr 9 are further connected to the emitters of the commonly connected transistors Tr 7 and Tr 8 to form a current switching type, and these emitters are connected to a current source.
Connected to power supply V EE1 via Ix 3 . A reference power supply Vref is applied to the bases of transistors Tr 5 and Tr 9 .
The output of the ECL OR gate 3 with transistors Tr 8 , Tr 7 and Tr 9 is the collector C' of transistor Tr 9 . Point C' is fed back to the input of emitter follower transistor Tr 6 to maintain logic. As described later, point C′ is Tr 4 ,
Since it forms a wired AND with the output A' of OR gate 2 by Tr 5 , the output of this AND is fed back to OR gate 3 by Tr 7 , Tr 8 , and Tr 9 .
It is used as an input. The wired AND output C' is connected to the base of an emitter follower transistor Tr10 whose emitter is connected to the power supply VEE2 via a resistor R9 , and its emitter is applied via a terminal C to the OR gate 4 at the next stage. OR gate 4 has the same configuration as the above-mentioned OR gate 1, and has a resistance R 10 ~
R 13 is connected to resistor R 0 to R 3 , transistors Tr 11 to Tr 13
correspond to Tr 1 to Tr 3 , respectively. In addition, current source Ix 4
also corresponds to the current source Ix 1 , but its current value is Ix<Ix 1 for reasons described later. The output of the OR gate 4 is the terminal E.

第1図をゲートレベルで表現すると、第2図に
示すようになり、オアゲート1は入力がDで出力
がAであり、オアゲート2は入力がAで出力が
A′となる。そしてオアゲート3はB入力とワイ
ヤードアンド出力C′を入力し、このオアゲート3
の出力がA′とワイヤードアンドされてC′となる。
そしてC′点はエミフオロTr10を介してC点とな
り、オアゲート4の入力となり、その出力がEと
なる。次に、上記の如く構成された実施例の動作
を説明する。
If Figure 1 is expressed at the gate level, it will be as shown in Figure 2, where OR gate 1 has an input of D and an output of A, and OR gate 2 has an input of A and an output of
It becomes A′. Then, OR gate 3 inputs B input and wired output C', and this OR gate 3
The output of is wire-ANDed with A′ to become C′.
Then, point C' becomes point C via Emifluoro Tr 10 , which becomes an input to OR gate 4, and its output becomes E. Next, the operation of the embodiment configured as described above will be explained.

オアゲート1においては、入力Dがハイの場合
に、即ちVrefよりも大きい場合には、トランジ
スタTr1がオンし、R0,R1に電流Ix1が流れる。
従つて、R2には電流は流れないから、トランジ
スタTr2のコレクタ即ち出力はハイレベル(VCC
−R0Ix1)になる。従つてDの論理がハイの場合
に、出力はハイにななる。また、Dがローレベル
のときには、即ちVrefよりも低い場合には、ト
ランジスタTr2がオンし、R2にも電流Ix1が流れ
る。従つて、出力はローレベル{VCC−(R0+R2
×Ix1}になる。即ち、入力の論理が出力論理に
伝わる。入力がDのみの場合は、単なるバツフア
であるが、トランジスタTr1とコレクタエミツタ
がそれぞれ共通に接続された他のトランジスタの
ベースに他の入力を与えれば、前述のようにこの
回路はオアとなる。トランジスタTr3はエミツタ
フオロアであるから、エミツタ端子Aは、オアの
出力であるトランジスタTr2のコレクタ電位より
約0.8V落ちたレベルになるだけであるから、A
点の論理はTr2のコレクタ出力の論理と同じであ
る。同様に2は1入力オアゲートであるから、オ
アゲート2の出力A′は、入力Aの論理と同じで
あり、トランジスタTr6はエミツタフオロアであ
るから、そのエミツタの論理もA′と同じである。
即ち、入力Dの論理はそのままオアゲート2の出
力A′に伝達される。
In the OR gate 1, when the input D is high, that is, when it is larger than Vref, the transistor Tr 1 is turned on, and a current Ix 1 flows through R 0 and R 1 .
Therefore, since no current flows through R 2 , the collector or output of transistor Tr 2 is at a high level (V CC
−R 0 Ix 1 ). Therefore, when the logic of D is high, the output will be high. Further, when D is at a low level, that is, when it is lower than Vref, the transistor Tr 2 is turned on, and the current Ix 1 also flows through R 2 . Therefore, the output is low level {V CC − (R 0 + R 2 )
×Ix 1 }. That is, the input logic is transmitted to the output logic. If the input is only D, it is just a buffer, but if other inputs are given to the bases of transistors Tr 1 and other transistors whose collector-emitters are each connected in common, this circuit becomes an OR circuit as described above. Become. Since the transistor Tr 3 is an emitter follower, the emitter terminal A has a level that is only about 0.8V lower than the collector potential of the transistor Tr 2 , which is the OR output.
The logic of the point is the same as the logic of the collector output of Tr 2 . Similarly, since 2 is a one-input OR gate, the output A' of OR gate 2 is the same as the logic of the input A, and since the transistor Tr 6 is an emitter follower, the logic of its emitter is also the same as A'.
That is, the logic of the input D is transmitted as is to the output A' of the OR gate 2.

次に、オアゲート3とワイヤードアンドC′によ
るラツチ回路を説明する。保持される論理はC′の
電位でC′が今仮にローレベルであると仮定する。
Next, a latch circuit using OR gate 3 and wired AND C' will be explained. The logic that is maintained is the potential of C', and it is assumed that C' is currently at a low level.

また第2図に示すようにC,C′点の電位がラツ
チされるためには、入力Aはハイ、Bローである
と仮定する。この時、オアゲート2においてA点
はハイレベルであるから、トランジスタTr5がオ
フし、A′点はハイレベルとなろうとするがC′点
はローレベルであると仮定しているから、Tr5
オフしているにも拘わらず抵抗R5には電流が
C′点に向かつて流れている。従つて、C′点がロー
レベルの時にA′点もローレベルであり、トラン
ジスタTr7がオフ状態になり、B点もローレベル
であるから、トランジスタTr8もオフ状態であ
る。即ち、オアゲート3においては、トランジス
タTr9がオンしている。従つてC′点及びA′点は、
Tr9のオン状態によつて、R5に流れる電流Ix3
よる電圧降下によつてローレベルに保持される。
Furthermore, in order for the potentials at points C and C' to be latched as shown in FIG. 2, it is assumed that input A is high and input B is low. At this time, since point A is at high level in OR gate 2, transistor Tr 5 is turned off, and point A' is about to go to high level, but since point C' is assumed to be at low level, Tr 5 Even though R5 is off, current flows through resistor R5 .
It is flowing towards point C′. Therefore, when point C' is at low level, point A' is also at low level, transistor Tr 7 is turned off, and point B is also at low level, so transistor Tr 8 is also turned off. That is, in the OR gate 3, the transistor Tr9 is turned on. Therefore, point C′ and point A′ are
Due to the ON state of Tr 9 , the voltage is maintained at a low level due to the voltage drop caused by the current Ix 3 flowing through R 5 .

次に、C′点がハイレベルであるとする。この場
合も、Aはハイ、Bがローであると仮定する。
C′点がハイレベルのときA′点はハイレベルであ
るからトランジスタTr5はオフ状態で、R5には電
流は流れずC′点はVCC−R8×Ix2のハイレベルで
あり、トランジスタTr7がオン状態となる。この
ため、トランジスタTr9には電流は流れないわけ
であり、C′点はハイレベルに保持されることにな
る。このため、Aがハイ、Bがローであるとき
は、C′点がローレベルであろうと、ハイレベルで
あろうとそのレベルが保持されることになり、オ
アゲート3とワイヤードアンドC′とによつて順序
回路の保持回路を構成している。従つて、C′点の
論理がα線により反転すると、その反転された論
理が保持されてしまう。
Next, assume that point C′ is at a high level. Again, assume that A is high and B is low.
When point C' is at a high level, point A' is at a high level, so transistor Tr 5 is off, no current flows through R5 , and point C' is at a high level of V CC −R 8 × Ix 2. , the transistor Tr 7 is turned on. Therefore, no current flows through the transistor Tr 9 , and the point C' is held at a high level. Therefore, when A is high and B is low, the level will be maintained regardless of whether point C' is low level or high level, and the OR gate 3 and wired AND C' will hold that level. This constitutes the holding circuit of the sequential circuit. Therefore, if the logic at point C' is inverted by the α ray, the inverted logic will be retained.

保持回路への入力書き込みは、B点をハイにし
ておき、A入力としてラツチ出力と反対の論理を
与えることによつて、この反対の論理を保持回路
に書き込む。ワイヤードアンドの出力C′は、保持
回路の出力でもあり、エミツタフオロアトランジ
スタTr10のエミツタに取り出される。
To write an input to the holding circuit, keep the B point high and apply the opposite logic to the latch output as the A input, thereby writing the opposite logic to the holding circuit. The output C' of the wired AND is also the output of the holding circuit, and is taken out to the emitter of the emitter follower transistor Tr10 .

第1図の回路において、ワイヤードアンド出力
C′点の保持電圧は、ノイズの影響を受けないよう
にすることが望まれる。即ちハイレベルが一度
C′点に保持されたら、常に、C′点はハイレベルを
保ち、ラツチ状態において、ノイズによつてロー
レベルに反転してはならない。なぜなら、保持回
路の論理は、一度反転するとそのままで反転デー
タが保持されてしまうからであり、これによつ
て、順序回路の出力は、入力データと保持データ
とによつて決るから反転してしまうことがあるか
らである。しかし、バイポーラトランジスタにお
いても、大規模集積化されて来ると共に個々に形
成されるトランジスタの大きさは小さくなり、ノ
イズとしてのα線の影響が大となる。
In the circuit shown in Figure 1, wired and output
It is desirable that the holding voltage at point C′ is not affected by noise. In other words, the high level is once
Once held at point C', point C' should always remain high level and should not be flipped to low level due to noise in the latched state. This is because once the logic of the holding circuit is inverted, the inverted data is held as it is, and as a result, the output of the sequential circuit is determined by the input data and the held data, so it is inverted. This is because there are things. However, as bipolar transistors are integrated on a large scale, the size of each transistor formed individually becomes smaller, and the influence of α rays as noise increases.

このα線の影響を少くする方法としては、本発
明者はトランジスタの形状を小のままにして、保
持回路の出力C′点の保持電流を大きくすれば良い
ことを見い出した。
In order to reduce the influence of the α rays, the inventors have found that it is sufficient to keep the size of the transistor small and to increase the holding current at the output point C' of the holding circuit.

第1図において保持電流Ix3はC′点をローレベ
ルを保持するときに必要な電流であつて、Ix2は、
C′点がハイレベルであるときに、これを保持する
ための電流である。従つて、α線の影響を少くす
るためには、保持電流Ix2及びIx3を他の組合せ回
路例えば、後段のオア回路4の電流Ixよりも大き
くしておく。さらに、ラツチ回路の出力C′点は、
特にハイレベルを保持する場合には、トランジス
タTr4に流れる電流、即ちR8に流れる電流の影響
も受け、R5に電流が流れないように保持してお
く必要がある。従つて保持回路の入力として
A′点の電位がα線等の影響を受けて低下しない
ようにする必要がある。なぜなら、第2図から明
らかなように、ワイヤードアンドCの出力C′の論
理を帰還を介して保持するためには、ワイヤード
アンドC′の入力Aはハイを確実に保持する必要が
ある。このために保持回路の前段のゲート、即
ち、第1図においてはオアゲート1の電流Ix1
他の論理回路即ち第1図においては、後段のオア
ゲート4の電流Ixよりも大きな値に設定しておく
必要がある。一般的にはα線によつて発生する雑
音はECLの動作速度に対してさらに速く短い時
間の雑音であるので、複数段たとえば2段のゲー
ト回路を介することによつてその雑音は論理レベ
ルに影響を与えなくなる。すなわち換言するなら
ば、各ゲート回路の応答速度によつてその雑音は
減衰し、複数段を通過することはほとんどない。
このために前述したように保持回路の少なくとも
1段前のゲート回路もα線に対して影響を受けな
い回路にする必要がある。
In Fig. 1, holding current Ix 3 is the current required to hold point C' at low level, and Ix 2 is:
This is the current to maintain point C′ when it is at a high level. Therefore, in order to reduce the influence of α rays, the holding currents Ix 2 and Ix 3 are made larger than the current Ix of other combinational circuits, such as the OR circuit 4 at the subsequent stage. Furthermore, the output point C′ of the latch circuit is
In particular, when maintaining a high level, it is also affected by the current flowing through transistor Tr 4 , that is, the current flowing through R 8 , and it is necessary to maintain the current so that it does not flow through R 5 . Therefore, as the input of the holding circuit
It is necessary to prevent the potential at point A' from decreasing due to the influence of alpha rays, etc. This is because, as is clear from FIG. 2, in order to maintain the logic of the output C' of the wired AND C via feedback, the input A of the wired AND C' must be held high. For this reason, the current Ix 1 of the gate at the front stage of the holding circuit, that is, the OR gate 1 in FIG. It is necessary to keep it. In general, the noise generated by alpha rays is faster and shorter time noise than the operating speed of the ECL, so by passing it through a multi-stage, for example, two-stage gate circuit, the noise can be reduced to a logic level. It will no longer have any influence. In other words, the noise is attenuated by the response speed of each gate circuit, and it almost never passes through multiple stages.
For this reason, as described above, the gate circuit at least one stage before the holding circuit must also be a circuit that is not affected by alpha rays.

本発明は上述のように保持回路の保持電流及び
前段回路の動作電流を大と設定しておくものであ
る。保持電流を大にすれば、保持回路のトランジ
スタのコレクタと基板間の接合部にα線が照射さ
れて、コレクタ電位が低下しても、その影響を小
とでき、保持データを反転することを防止する。
In the present invention, as described above, the holding current of the holding circuit and the operating current of the preceding stage circuit are set to be large. By increasing the holding current, even if the junction between the collector of the transistor in the holding circuit and the substrate is irradiated with alpha rays and the collector potential drops, the effect can be minimized and the held data can be inverted. To prevent.

電流切換え型回路の共通エミツタに接続される
電流を設定する方法には、第3図に示すように、
エミツタに抵抗がある電流源として働く、トラン
ジスタ形と、第4図に示すように、単に抵抗によ
る抵抗形とがある。
The method for setting the current connected to the common emitter of a current-switched circuit is as shown in Figure 3.
There are two types: a transistor type, which functions as a current source with a resistance at its emitter, and a resistance type, which is simply a resistor, as shown in FIG.

第3図に示す定電流形においてベース電圧
(VCS)−ベース・エミツタ間順方向電圧(VBE
が、抵抗Rの一端にかかるので、他端電位VEE
ひいて、Rで割つた電流値がIxになる。従つて、
Rが固定である場合には、Ixを大きするためには
ベース電位VCSを大とすれば良い。
In the constant current type shown in Figure 3, the base voltage (V CS ) - the forward voltage between base and emitter (V BE )
is applied to one end of the resistor R, so the current value obtained by subtracting the other end potential V EE and dividing by R becomes Ix. Therefore,
If R is fixed, the base potential V CS may be increased in order to increase Ix.

一方、第4図に示す抵抗形の場合には、電流切
換え型トランジスタT1,T2のいずれかオン状態
になつているトランジスタのベース電位よりも、
0.8V引いた電圧がエミツタ電圧あるから、エミ
ツタ電圧がその電位になるように、抵抗Rに電流
が流れる。従つて、電流Ixを大とするためには、
抵抗を小とすれば良い。
On the other hand, in the case of the resistor type shown in FIG .
Since the voltage subtracted by 0.8V is the emitter voltage, a current flows through the resistor R so that the emitter voltage becomes that potential. Therefore, in order to increase the current Ix,
It is better to reduce the resistance.

(7) 発明の効果 本発明によれば、特に大規模集積化されたバイ
ポーラ回路において、α線によつて電圧レベルが
変動してラツチ回路等のデータ保持回路の保持デ
ータが誤動作することを回避できる。データ保持
回路の保持電流及びその入力回路の動作電流のみ
を大とすることで、上記α線の影響を抑えるもの
であるから、他の組合せ回路の電流源は小のまま
で良い。従つて、消費電力は小のままであるから
高集積化でき、かつ、これらと両立して、α線耐
性をもたらすことができるという効果大なるもの
である。
(7) Effects of the Invention According to the present invention, it is possible to avoid malfunction of data held in a data holding circuit such as a latch circuit due to fluctuations in voltage level caused by α rays, especially in large-scale integrated bipolar circuits. can. By increasing only the holding current of the data holding circuit and the operating current of its input circuit, the influence of the α rays is suppressed, so the current sources of the other combinational circuits may remain small. Therefore, since the power consumption remains low, it is possible to achieve high integration, and at the same time, it is possible to provide resistance to alpha rays, which is a great effect.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例の回路図、第2図は
上記実施例のブロツク図、第3図は上記実施例に
おける電流供給部の一例を示す回路図、第4図は
上記実施例の電流供給部の他の例を示す回路図で
ある。 1,2,3,4……オアゲート、C′……ワイヤ
ードアンド、Ix1,Ix2,Ix3……定電流源、Ix…
…定電流源。
Fig. 1 is a circuit diagram of one embodiment of the present invention, Fig. 2 is a block diagram of the above embodiment, Fig. 3 is a circuit diagram showing an example of the current supply section in the above embodiment, and Fig. 4 is a circuit diagram of the above embodiment. FIG. 3 is a circuit diagram showing another example of the current supply section of FIG. 1, 2, 3, 4...OR gate, C'...wired and, Ix 1 , Ix 2 , Ix 3 ...constant current source, Ix...
...constant current source.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ECL回路により構成される順序回路と組合
せ回路とを具備し、前記順序回路のデータ保持回
路を構成するECL回路の共通エミツタ端子に流
れる電流値が前記組合せ回路のそれよりも大きく
設定されていることを特徴とする半導体集積回
路。 2 前記データ保持回路の入力回路を構成する
ECL回路の共通エミツタ端子に流れる電流値が
前記組合せ回路のそれよりも大きく設定されてい
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
半導体集積回路。
[Scope of Claims] 1. A sequential circuit and a combinational circuit configured by an ECL circuit are provided, the current value flowing through the common emitter terminal of the ECL circuit constituting the data holding circuit of the sequential circuit is higher than that of the combinational circuit. A semiconductor integrated circuit characterized by having a large size. 2 Configure the input circuit of the data holding circuit
2. The semiconductor integrated circuit according to claim 1, wherein a current value flowing through the common emitter terminal of the ECL circuit is set larger than that of the combinational circuit.
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