JPH06139789A - Shift register - Google Patents

Shift register

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JPH06139789A
JPH06139789A JP4313993A JP31399392A JPH06139789A JP H06139789 A JPH06139789 A JP H06139789A JP 4313993 A JP4313993 A JP 4313993A JP 31399392 A JP31399392 A JP 31399392A JP H06139789 A JPH06139789 A JP H06139789A
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JP
Japan
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transistor
electrode
transistors
holding circuit
self
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Pending
Application number
JP4313993A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Katakura
雅幸 片倉
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve integration while to enable reducing power consumption by transferring held data of first self holding circuit section to a second self holding circuit section. CONSTITUTION:Emitter electrodes of a first and a second transistors(Tr) Q31, Q32 are commonly connected, further, a collector electrode of the Tr Q31 is connected to a base electrode of the Tr Q32, and a first self holding circuit 32 is constituted. Also, emitter electrodes of a third and a forth Tr Q33, Q34 are commonly connected, further, a collector electrode of the Tr Q33 is connected to a base electrode of the Tr Q34, and a second self holding circuit 33 is constituted. And a switching means 34 which switches operation of the circuit 32 and 33 with clock signals CP, ICP applied to bases of differential pair Tr Q35, Q36 is provided. A threshold value VTH is given to bases of the Tr Q31, Q33 in the circuit 32, 33, and an input signal IN is applied to a collector of the Tr Q31 and a commonly connected terminal of the Tr Q33. Thereby, held data of the circuit 32 is transferred to the circuit 33 by a current flowing from a collector of the Tr Q33 to a collector of the Tr Q,32 at the time of transferring data.

Description

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

【0001】[0001]

【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術(図3) 発明が解決しようとする課題(図3) 課題を解決するための手段(図1及び図2) 作用(図1) 実施例(図1及び図2) 発明の効果[Table of Contents] The present invention will be described in the following order. Field of Industrial Application Conventional Technology (FIG. 3) Problem to be Solved by the Invention (FIG. 3) Means for Solving the Problem (FIGS. 1 and 2) Action (FIG. 1) Example (FIGS. 1 and 2) ) The invention's effect

【0002】[0002]

【産業上の利用分野】本発明はシフトレジスタに関し、
特にエミツタ結合論理回路を用いたシフトレジスタに適
用して好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a shift register,
In particular, it is suitable for application to a shift register using an emitter coupling logic circuit.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、アナログ信号を処理する信号処理
集積回路(以下、信号処理ICという)においては、マ
イクロプロセツサよりシリアルデータとして出力される
各種の制御データに基づいて信号処理モードを設定する
方法がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a signal processing integrated circuit (hereinafter referred to as a signal processing IC) that processes an analog signal, a signal processing mode is set based on various control data output as serial data from a microprocessor. There is a way.

【0004】例えば車載用のステレオ装置の場合、シリ
アルデータによつて音量や左右のスピーカより再生され
る音量のバランス、またトーンコントロールやフエーダ
等の各種機能を設定することによりタツチ式の入力キー
による制御やユーザが直前に選択した設定情報に基づい
た再生音の再生が実現されている。
For example, in the case of a vehicle-mounted stereo device, a touch-type input key is used by setting various functions such as tone control and a fader by the serial data and the balance of the volume reproduced by the left and right speakers. The reproduction of the reproduced sound based on the control and the setting information selected by the user immediately before is realized.

【0005】この際、シリアルデータを受け取るための
シフトレジスタは、これ等の機能を実現するためには必
要不可欠な機能であり、その論理回路はバイポーラIC
の場合、エミツタ結合論理素子(以下、ECL論理回路
という)やIIL(Integrated Injection Logic) 回路
等によつて実現されている。ここでECL論理回路によ
り構成されたシフトレジスタは、シリコンによる論理回
路としては非常に高速な上、アナログ回路との共存にも
優れているという特徴がある。
At this time, the shift register for receiving the serial data is an essential function for realizing these functions, and its logic circuit is a bipolar IC.
In such a case, it is realized by an emitter coupling logic element (hereinafter referred to as an ECL logic circuit), an IIL (Integrated Injection Logic) circuit, or the like. Here, the shift register constituted by the ECL logic circuit is characterized in that it is very fast as a logic circuit made of silicon and is excellent in coexistence with an analog circuit.

【0006】このシフトレジスタは、図3に示すように
2段のフリツプフロツプFF1及びFF2の縦続接続に
よつて構成されている。フリツプフロツプFF1は、ト
ランジスタQ1及びQ2の差動対よりなる転送ゲート2
と、負荷抵抗R1及びR2並びにトランジスタQ3及び
Q4よりなるラツチゲート3とにより構成されている。
これと同様にフリツプフロツプFF2は、トランジスタ
Q11及びQ12の差動対よりなる転送ゲート12と、
負荷抵抗R11及びR12並びにトランジスタQ13及
びQ14よりなるラツチゲート13とにより構成されて
いる。
As shown in FIG. 3, this shift register is constructed by cascade connection of two flip-flops FF1 and FF2. The flip-flop FF1 is a transfer gate 2 including a differential pair of transistors Q1 and Q2.
And a latch gate 3 including load resistors R1 and R2 and transistors Q3 and Q4.
Similarly, the flip-flop FF2 includes a transfer gate 12 including a differential pair of transistors Q11 and Q12,
It comprises load resistors R11 and R12 and a latch gate 13 composed of transistors Q13 and Q14.

【0007】そしてこの転送ゲート2及び12とラツチ
ゲート3及び13の動作状態をトランジスタQ5、Q6
及びQ15、Q16の差動対でなるスイツチングゲート
4及び14によつて切り換えるようになされている。ま
たスイツチングゲート4には電流源5が接続されてい
る。
The operating states of the transfer gates 2 and 12 and the latch gates 3 and 13 are set to the transistors Q5 and Q6.
, And switching gates 4 and 14 formed by a differential pair of Q15 and Q16. A current source 5 is connected to the switching gate 4.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
フリツプフロツプFF1及びFF2を縦続接続したEC
L論理回路構成のシフトレジスタにおいては、1段当た
り約24個の素子が必要となり、例えば50段のシフト
レジスタを構成する場合には約1200個もの素子が必
要となつて回路規模が非常に大きくなる問題があつた。
またシフトレジスタをIIL回路によつて構成した場合
には、処理速度が低速となる上、製造工程が煩雑となり
論理設計が困難な問題がある。
However, an EC in which such flip-flops FF1 and FF2 are connected in series is provided.
In a shift register having an L logic circuit configuration, about 24 elements are required for each stage, and for example, when a shift register having 50 stages is configured, about 1200 elements are required, resulting in a very large circuit scale. There was a problem.
Further, when the shift register is configured by an IIL circuit, there is a problem that the processing speed becomes slow, the manufacturing process becomes complicated, and the logic design is difficult.

【0009】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、従来における高速性やアナログ回路との共存性を保
ちながら素子数を低減し回路規模を一段と小さくするこ
とができるシフトレジスタを提案しようとするものであ
る。
The present invention has been made in consideration of the above points, and proposes a shift register capable of reducing the number of elements and further reducing the circuit scale while maintaining the conventional high speed and coexistence with an analog circuit. Is what you are trying to do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においていは、第1及び第2のトランジスタQ
31及びQ32のエミツタ電極が共通接続され、第1の
トランジスタQ31のコレクタ電極に第2のトランジス
タQ32のベース電極が接続されてなる自己保持回路部
32を備え、第1のトランジスタQ31のベース電極に
所定のしきい値電圧VTHを受けると共に第1及び第2
のトランジスタQ31及びQ32のエミツタ電極の共通
接続端に所定のタイミングで所定の電流を受けることに
より、第1のトランジスタQ31のコレクタ電極及び第
2のトランジスタQ32のベース電極の共通接続端から
入力する信号IQM(N)を第2のトランジスタQ32
のコレクタ電極から反転して出力するようにする。
In order to solve such a problem, in the present invention, the first and second transistors Q are used.
The self-holding circuit portion 32 is formed by connecting the emitter electrodes of 31 and Q32 in common, and connecting the base electrode of the second transistor Q32 to the collector electrode of the first transistor Q31, and to the base electrode of the first transistor Q31. The first and second threshold voltages are received while receiving a predetermined threshold voltage VTH.
A signal input from the common connection end of the collector electrode of the first transistor Q31 and the base electrode of the second transistor Q32 by receiving a predetermined current at a predetermined timing at the common connection end of the emitter electrodes of the transistors Q31 and Q32. IQM (N) is connected to the second transistor Q32
The output is inverted from the collector electrode of.

【0011】また本発明においては、エミツタ電極が共
通接続された第1及び第2のトランジスタQ31及びQ
32でなり、第1のトランジスタQ31のコレクタ電極
に第2のトランジスタQ32のベース電極が接続された
第1の自己保持回路部32と、エミツタ電極が共通接続
された第3及び第4のトランジスタQ33及びQ34で
なり、第3のトランジスタQ33のコレクタ電極に第4
のトランジスタQ34のベース電極が接続された第2の
自己保持回路部33と、第5及び第6のトランジスタQ
35及びQ36の差動対よりなり、各コレクタ電極が第
1及び第2のトランジスタQ31及びQ32の共通エミ
ツタと第3及び第4のトランジスタQ33及びQ34の
共通エミツタに接続され、ベース電極に与えられるクロ
ツク信号CP及びICPに基づいて第1及び第2の自己
保持回路部32及び33の動作状態を交互に切り換える
切換手段34とを備え、第1及び第2の自己保持回路部
32及び33は、第1及び第3のトランジスタQ31及
びQ33のベース電極に所定のしきい値電圧VTHを受
けると共に第1のトランジスタQ31のコレクタ電極及
び第2のトランジスタQ32のベース電極の共通接続端
に入力信号IINを受けることにより、データを転送す
る場合、第3のトランジスタQ33のコレクタ電極から
第2のトランジスタQ32のコレクタ電極に引き込むコ
レクタ電流に基づいて第1の自己保持回路部32が保持
するデータを第2の自己保持回路部33に転送するよう
にする。
Further, in the present invention, the first and second transistors Q31 and Q3, to which the emitter electrodes are commonly connected.
And a third self-holding circuit section 32 in which the collector electrode of the first transistor Q31 is connected to the base electrode of the second transistor Q32, and a third and fourth transistor Q33 in which the emitter electrodes are commonly connected. And Q34, and a fourth electrode is formed on the collector electrode of the third transistor Q33.
Second self-holding circuit portion 33 to which the base electrode of the transistor Q34 of
A differential pair of 35 and Q36, each collector electrode of which is connected to the common emitter of the first and second transistors Q31 and Q32 and the common emitter of the third and fourth transistors Q33 and Q34, and is supplied to the base electrode. Switching means 34 for alternately switching the operating states of the first and second self-holding circuit sections 32 and 33 based on the clock signals CP and ICP, and the first and second self-holding circuit sections 32 and 33 are The base electrodes of the first and third transistors Q31 and Q33 receive a predetermined threshold voltage VTH, and an input signal IIN is applied to a common connection terminal of the collector electrode of the first transistor Q31 and the base electrode of the second transistor Q32. When the data is transferred by receiving the data, the second transistor is transferred from the collector electrode of the third transistor Q33. First self-holding circuit portion 32 so as to transfer the data held in the second self holding circuit 33 on the basis of the collector current drawn to the collector electrode of Q32.

【0012】さらに本発明においては、コレクタ電極を
第1の自己保持回路部32の信号入力端に接続すると共
にベース電極に所定の入力信号INを入力する第7のト
ランジスタQ51及びベース電極に所定のしきい値電圧
VTHを入力する第8のトランジスタQ52のエミツタ
電極を共通に接続し、第7のトランジスタQ51のコレ
クタ電極から第1の自己保持回路部32に入力信号IN
に対して反転してなる反転信号IINを出力する反転信
号形成手段53と、コレクタ電極が第7及び第8のトラ
ンジスタQ51及びQ52のエミツタ電極の共通接続端
に接続されてると共にベース電極に第1のクロツク信号
CPを入力する第9のトランジスタQ54、及び第9の
トランジスタQ54に対してエミツタ電極が共通接続さ
れると共にベースに第2のクロツク信号ICPを入力す
る第10のトランジスタQ53でなり、第1及び第2の
クロツク信号CP及びICPに基づいて第7及び第8の
トランジスタQ51及びQ52をオンオフ制御する切換
手段52とを備え、切換手段52の切り換え動作に基づ
いて第7及び第8のトランジスタQ51及びQ52をオ
ンオフ制御することにより、反転信号形成手段53から
第1の自己保持回路部32に反転信号IINを所定のタ
イミングで出力するようにする。
Further, in the present invention, the collector electrode is connected to the signal input terminal of the first self-holding circuit portion 32, and the base electrode receives the predetermined input signal IN and the seventh transistor Q51 and the base electrode receive the predetermined input signal IN. The emitter electrode of the eighth transistor Q52 for inputting the threshold voltage VTH is commonly connected, and the input signal IN is input from the collector electrode of the seventh transistor Q51 to the first self-holding circuit section 32.
An inverted signal forming means 53 for outputting an inverted signal IIN which is inverted with respect to the collector electrode, and a collector electrode connected to a common connection end of the emitter electrodes of the seventh and eighth transistors Q51 and Q52 and a first electrode connected to the base electrode. A fifth transistor Q54 for inputting the clock signal CP and a tenth transistor Q53 for commonly inputting a second clock signal ICP to the base and an emitter electrode commonly connected to the ninth transistor Q54. A switching means 52 for ON / OFF controlling the seventh and eighth transistors Q51 and Q52 based on the first and second clock signals CP and ICP, and the seventh and eighth transistors based on the switching operation of the switching means 52. By controlling on / off of Q51 and Q52, the first self-holding circuit from the inverted signal forming means 53. So as to output the inverted signal IIN at a predetermined timing section 32.

【0013】[0013]

【作用】第1及び第2のトランジスタQ31及びQ32
でなる第1の自己保持回路部32と第3及び第4のトラ
ンジスタQ33及びQ34でなる第2の自己保持回路3
3とを設けると共に、第1及び第2の自己保持回路32
及び33の動作状態を交互に切り換える切換回路34を
設け、データを転送する場合、第3のトランジスタQ3
3のコレクタ電極から第2のトランジスタQ32のコレ
クタ電極に引き込むコレクタ電流に基づいて第1の自己
保持回路部32が保持するデータを第2の自己保持回路
部33に転送するようにしたことにより、従来に比して
半分以下の素子数で構成でき、集積度を一段と向上する
ことができると共に、消費電力を格段に低減することが
できるシフトレジスタ31を実現できる。
Operation: First and second transistors Q31 and Q32
And the second self-holding circuit 3 including the third and fourth transistors Q33 and Q34.
3 and the first and second self-holding circuits 32
And a switching circuit 34 that alternately switches the operating states of 33, and when transferring data, the third transistor Q3
The data held by the first self-holding circuit unit 32 is transferred to the second self-holding circuit unit 33 based on the collector current drawn from the collector electrode of the third transistor Q32 to the collector electrode of the second transistor Q32. It is possible to realize the shift register 31 that can be configured with a number of elements less than half that of the conventional one, the degree of integration can be further improved, and the power consumption can be significantly reduced.

【0014】[0014]

【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

【0015】図1において、30は全体としてECL型
のシフトレジスタを示し、それぞれ10個の素子によつ
て構成されるシフトレジスタ段31及び41を縦続接続
した構成を有している。ここでシフトレジスタ30の1
段目及び2段目を構成するシフトレジスタ段31及び4
1はそれぞれ同様の構成を有している。すなわちシフト
レジスタ段31は2組のラツチゲート32及び33、ス
イツチングゲート34、定電流源35から構成されてい
ると共に、シフトレジスタ段41は2組のラツチゲート
42及び43、スイツチングゲート44、定電流源45
によつて構成されている。
In FIG. 1, reference numeral 30 denotes an ECL type shift register as a whole, which has a configuration in which shift register stages 31 and 41 each composed of 10 elements are connected in cascade. Here, 1 of the shift register 30
Shift register stages 31 and 4 forming the second stage and the second stage
1 has the same structure. That is, the shift register stage 31 is composed of two sets of latch gates 32 and 33, a switching gate 34, and a constant current source 35, and the shift register stage 41 is composed of two sets of latch gates 42 and 43, a switching gate 44, and a constant current. Source 45
It is composed by.

【0016】以下、シフトレジスタ段31について説明
する。ラツチゲート32及び33はそれぞれエミツタが
共通接続されてなるNPN型のバイポーラトランジスタ
Q31、Q32及びQ33、Q34によつて構成されて
いる。ここで一対のトランジスタのうち後方に位置する
コレクタ接地のトランジスタQ32及びQ34のベース
は、前方に位置するベース接地のトランジスタQ31及
びQ33のコレクタに接続されており、当該接続点と接
地電位(GND)間には論理振幅を発生する抵抗R31
及びR32が接続されている。
The shift register stage 31 will be described below. The latch gates 32 and 33 are composed of NPN-type bipolar transistors Q31, Q32 and Q33, Q34 in which the emitters are commonly connected. Here, the bases of the collector-grounded transistors Q32 and Q34 located in the rear of the pair of transistors are connected to the collectors of the base-grounded transistors Q31 and Q33 located in the front, and the connection point and the ground potential (GND). A resistor R31 for generating a logical amplitude between
And R32 are connected.

【0017】ラツチゲート32は反転入力信号IINの
論理出力IQM(N)を入力すると共にラツチゲート3
3はラツチゲート32の論理出力QS(N)をそれぞれ
入力し、トランジスタQ31及びQ33のベースに入力
されるしきい値電圧VTHとの比較結果に基づいてトラ
ンジスタQ31とQ32及びQ33とQ34のいづれか
をオン状態に切り換えるようになされている。
The latch gate 32 receives the logic output IQM (N) of the inverted input signal IIN and also receives the latch gate 3.
3 inputs the logic output QS (N) of the latch gate 32, and turns on any one of the transistors Q31 and Q32 and Q33 and Q34 based on the comparison result with the threshold voltage VTH input to the bases of the transistors Q31 and Q33. It is designed to switch to the state.

【0018】またスイツチングゲート34は、トランジ
スタQ35及びQ36の差動対によつて構成され、クロ
ツク入力端CPから論理「H」のクロツク信号が入力さ
れた場合にはラツチゲート32をオン状態に切り換える
と共に、反転クロツク入力端ICPから論理「H」の反
転クロツク信号が入力された場合にはラツチゲート33
をオン状態に切り換え、動作状態を切り換えるようにな
されている。
The switching gate 34 is composed of a differential pair of transistors Q35 and Q36, and switches the latch gate 32 to the ON state when a clock signal of logic "H" is input from the clock input terminal CP. At the same time, when the inverted clock signal of logic “H” is input from the inverted clock input terminal ICP, the latch gate 33 is provided.
Is switched on and the operating state is switched.

【0019】スイツチングゲート34は、クロツク入力
端CPの電位が論理「H」の場合、反転入力信号IIN
の論理出力IQM(N)の論理値を保持させる。そして
不活性状態にある後段のラツチゲート33の抵抗R32
を介してコレクタ電流を引き込むか否かを切り換え、論
理出力IQM(N)とは逆の論理値の論理出力QS
(N)を抵抗R32に発生させるようになされている。
The switching gate 34 receives the inverted input signal IIN when the potential at the clock input terminal CP is logic "H".
Hold the logical value of the logical output IQM (N) of. The resistance R32 of the latch gate 33 in the inactive state at the subsequent stage
It is switched whether or not the collector current is drawn in via a logic output, and a logic output QS having a logic value opposite to that of the logic output IQM (N).
(N) is generated in the resistor R32.

【0020】このとき、反転クロツク入力端ICPの電
位が論理「L」になることにより、スイツチングゲート
34は、抵抗R32に発生した論理出力QS(N)の論
理値を後段のラツチゲート33によつて保持させる。そ
して不活性状態にある後段のシフトレジスタ段41のラ
ツチゲート42の抵抗R41を介してコレクタ電流を引
き込むか否かを切り換え、論理出力QS(N)とは逆の
論理値の論理出力IQM(N+1)を抵抗R41に発生
させる。
At this time, since the potential of the inverting clock input terminal ICP becomes the logic "L", the switching gate 34 determines the logic value of the logic output QS (N) generated in the resistor R32 by the latch gate 33 in the subsequent stage. To hold. Then, it is switched whether or not the collector current is drawn through the resistor R41 of the latch gate 42 of the subsequent shift register stage 41 in the inactive state, and the logical output IQM (N + 1) having a logical value opposite to the logical output QS (N). Is generated in the resistor R41.

【0021】このときシフトレジスタ段31の出力端よ
り出力される論理出力IQM(N+1)と入力端に入力
される論理出力IQM(N)は同相であり、シフトレジ
スタ段31はクロツクパルスCPに基づいて入力端に与
えられる論理出力IQM(N)を順次後段のシフトレジ
スタ段41に転送するようになされている。
At this time, the logical output IQM (N + 1) output from the output terminal of the shift register stage 31 and the logical output IQM (N) input to the input terminal are in phase, and the shift register stage 31 is based on the clock pulse CP. The logical output IQM (N) given to the input terminal is sequentially transferred to the subsequent shift register stage 41.

【0022】因にこの実施例の場合、シフトレジスタ段
31の初段のラツチゲート32にはクロツクパルスCP
が論理「H」のときに反転入力信号IINを取り込む機
能がないため、以下に述べるゲート駆動回路によつてラ
ツチゲート32に入力信号INに対して反転した信号I
INを与えるようになされている。
In the case of this embodiment, the clock pulse CP is applied to the latch gate 32 at the first stage of the shift register stage 31.
Has no function of fetching the inverted input signal IIN when the signal is logic "H", the signal I inverted to the input signal IN is input to the latch gate 32 by the gate drive circuit described below.
It is designed to give IN.

【0023】ここでゲート駆動回路50は、図2に示す
ように、電流源51、スイツチングゲート52及び差動
増幅段53により構成されている。スイツチングゲート
52はトランジスタQ53及びQ54の差動対により構
成されており、当該トランジスタQ54のベースにクロ
ツク信号CPを受けると共にトランジスタQ53のベー
スに反転クロツク信号ICPを受ける。またトランジス
タQ53のコレクタは接地されている。差動増幅段53
はトランジスタQ51及びQ52の差動対により構成さ
れており、トランジスタQ51のベースに入力信号IN
を受けると共にトランジスタQ52のベースにしきい値
電圧VTHを受ける。またトランジスタQ51及びQ5
2の共通エミツタはトランジスタQ54のコレクタに接
続されている。さらにトランジスタQ51のコレクタは
後段のラツチゲート32(図1)におけるトランジスタ
Q31のコレクタ及びトランジスタQ32のゲートの共
通接続端に接続されている。これによりゲート駆動回路
50のスイツチングゲート52はクロツク信号CP及び
反転クロツク信号ICPに基づいて差動増幅段53の動
作状態を切り換え、後段のラツチゲート32に入力信号
INに対して反転した反転入力信号IINを与えるよう
になされている。
As shown in FIG. 2, the gate drive circuit 50 is composed of a current source 51, a switching gate 52 and a differential amplification stage 53. The switching gate 52 is composed of a differential pair of transistors Q53 and Q54. The base of the transistor Q54 receives the clock signal CP and the base of the transistor Q53 receives the inverted clock signal ICP. The collector of the transistor Q53 is grounded. Differential amplification stage 53
Is composed of a differential pair of transistors Q51 and Q52, and the input signal IN is applied to the base of the transistor Q51.
The threshold voltage VTH is received at the base of the transistor Q52. Also transistors Q51 and Q5
The two common emitters are connected to the collector of the transistor Q54. Further, the collector of the transistor Q51 is connected to the common connection end of the collector of the transistor Q31 and the gate of the transistor Q32 in the latch gate 32 (FIG. 1) in the subsequent stage. As a result, the switching gate 52 of the gate drive circuit 50 switches the operation state of the differential amplification stage 53 based on the clock signal CP and the inverted clock signal ICP, and the latch gate 32 in the subsequent stage inverts the input signal IN to the inverted input signal. It is designed to give IIN.

【0024】実施例の場合、ラツチゲート32、33、
42及び43の前段のトランジスタQ31、Q33、Q
41及びQ43に供給されるしきい値電圧VTHの値
は、−0.2 〔V〕に設定されており、当該しきい値電圧
VTHと反転入力信号IINの電圧値とに基づいて、ト
ランジスタQ31又はQ32、トランジスタQ33又は
Q34、トランジスタQ41又はQ42、トランジスタ
Q43又はQ44の一方をオン動作させ、他方をオフ動
作させるようになされている。
In the case of the embodiment, the latch gates 32, 33,
Transistors Q31, Q33, Q in front of 42 and 43
The value of the threshold voltage VTH supplied to 41 and Q43 is set to -0.2 [V], and the transistor Q31 or Q32 is set based on the threshold voltage VTH and the voltage value of the inverted input signal IIN. , The transistor Q33 or Q34, the transistor Q41 or Q42, and the transistor Q43 or Q44 are turned on and the other is turned off.

【0025】以上の構成において、シフトレジスタ30
はシリアルデータでなる入力信号INの入力が開始され
ると、クロツクパルスCPに基づいてデータが転送され
る。このときクロツクパルスCPが論理「L」であり、
1段目及び2段目のシフトレジスタ段31及び41の論
理出力QS(N)及びQS(N+1)がそれぞれ論理
「H」及び「L」の場合について説明する。
In the above configuration, the shift register 30
When the input of the input signal IN consisting of serial data is started, the data is transferred based on the clock pulse CP. At this time, the clock pulse CP is logic "L",
A case where the logic outputs QS (N) and QS (N + 1) of the first and second shift register stages 31 and 41 are logic “H” and “L” will be described.

【0026】このときスイツチングゲート34及び44
のトランジスタQ36及びQ46がそれぞれオン動作す
るため後段のラツチゲート33及び43がラツチ回路と
して動作し、論理出力QS(N)及びQS(N+1)の
論理値を保持する。一方、2段目のシフトレジスタ段4
1の前段を構成するラツチゲート42はこのとき不活性
状態であるため、ラツチゲート33の論理出力IQM
(N+1)の論理値はトランジスタQ34が引き込むコ
レクタ電流によつて定まる。ここでシフトレジスタ段3
1の論理出力QS(N)の論理値は論理「H」であるた
め、論理出力QS(N)を反転した論理「L」が論理出
力IQM(N+1)として転送される。
At this time, the switching gates 34 and 44
Since the transistors Q36 and Q46 of FIG. 2 are turned on respectively, the latch gates 33 and 43 in the subsequent stage operate as a latch circuit and hold the logical values of the logical outputs QS (N) and QS (N + 1). On the other hand, the second shift register stage 4
Since the latch gate 42 forming the preceding stage of 1 is inactive at this time, the logical output IQM of the latch gate 33 is
The logical value of (N + 1) is determined by the collector current drawn by the transistor Q34. Where shift register stage 3
Since the logical value of the logical output QS (N) of 1 is logical “H”, the logical “L” that is the inverted logical output QS (N) is transferred as the logical output IQM (N + 1).

【0027】次にクロツクパルスCPが論理「H」に立
ち上がると、上述の場合とは逆にスイツチングゲート3
4及び44のトランジスタQ35及びQ45がそれぞれ
オン動作し、前段のラツチゲート32及び42がラツチ
回路として動作し、それぞれ論理出力IQM(N)及び
IQM(N+1)を保持する。
Next, when the clock pulse CP rises to logic "H", the switching gate 3 is reversed, contrary to the above case.
The transistors Q35 and Q45 of 4 and 44 are turned on, respectively, and the latch gates 32 and 42 in the preceding stage operate as a latch circuit to hold the logic outputs IQM (N) and IQM (N + 1), respectively.

【0028】これによりトランジスタQ34及びQ44
を介してシフトレジスタ段31及び41の論理出力QS
(N)及びQS(N+1)は後段のラツチゲート33及
び43に転送されなくなるが、他方のラツチゲート32
及び42が活性状態に移つて直前に新たに設定された状
態を保持する。
As a result, the transistors Q34 and Q44 are
Output QS of shift register stages 31 and 41 via
(N) and QS (N + 1) are not transferred to the latch gates 33 and 43 in the subsequent stage, but the other latch gate 32.
And 42 shift to the active state and hold the newly set state immediately before.

【0029】例えば直前の反転入力信号IINの論理値
が論理「H」であつた場合、ラツチゲート32はこの論
理値を保持すると共にトランジスタQ32がオン状態に
なるためシフトレジスタ段31の論理出力QS(N)は
これとは逆の論理値、すなわち論理「L」に立ち下がる
ことになる。また次段のシフトレジスタ41のラツチゲ
ート42は論理出力IQM(N+1)の論理値「L」を
保持すると共にトランジスタQ41がオン動作して抵抗
R42にコレクタ電流が流れないことにより論理出力Q
S(N+1)として論理「H」を出力させる。
For example, when the logic value of the immediately preceding inverted input signal IIN is logic "H", the latch gate 32 holds this logic value and the transistor Q32 is turned on, so that the logic output QS ( N) falls to the opposite logic value, that is, logic "L". The latch gate 42 of the shift register 41 at the next stage holds the logical value "L" of the logical output IQM (N + 1) and the transistor Q41 is turned on to prevent the collector current from flowing through the resistor R42.
A logic "H" is output as S (N + 1).

【0030】これによりクロツクパルスCPの1周期が
終了した時点で各シフトレジスタ段31及び41の論理
出力QS(N)及びQS(N+1)は論理「H」及び論
理「L」から論理「L」及び論理「H」となり直前の論
理値が後段に転送される。以下同様にクロツクパルスC
Pが立ち下がり及び立ち上がるたびにシリアルデータの
論理値が順次後段に転送され、シフトレジスタ30はシ
フトレジスタとして機能する。
As a result, at the end of one cycle of the clock pulse CP, the logic outputs QS (N) and QS (N + 1) of the shift register stages 31 and 41 change from logic "H" and logic "L" to logic "L". The logic value becomes "H" and the immediately preceding logic value is transferred to the subsequent stage. The same applies to clock pulse C
Each time P falls and rises, the logical value of serial data is sequentially transferred to the subsequent stage, and the shift register 30 functions as a shift register.

【0031】以上の構成によれば、シフトレジスタ段3
1のラツチ部をベース接地されたトランジスタQ31、
Q33とコレクタ接地されたトランジスタQ32、Q3
4によつて構成し、信号はコレクタ接地されたトランジ
スタQ32、Q34に流れるコレクタ電流によつて転送
することにより、転送ゲート2及び12(図3)を省略
することができると共に前段のラツチゲート32及び後
段のラツチゲート33を1つのスイツチングゲート34
により動作させることができる。これによりシフトレジ
スタ段31又は41を従来のシフトレジスタ段1の半分
以下の素子数で構成でき、集積度を一段と向上すること
ができる。
According to the above configuration, the shift register stage 3
1. A transistor Q31 whose base is grounded in the latch portion of 1,
Q33 and collector-grounded transistors Q32 and Q3
4 and the signal is transferred by the collector current flowing in the collector-grounded transistors Q32 and Q34, whereby the transfer gates 2 and 12 (FIG. 3) can be omitted and the latch gate 32 and the latch gate 32 in the preceding stage can be omitted. The following latch gate 33 is replaced by one switching gate 34.
Can be operated by. As a result, the shift register stage 31 or 41 can be configured with the number of elements less than half that of the conventional shift register stage 1, and the degree of integration can be further improved.

【0032】またこれによりIILとほぼ同等の集積度
が達成され、しかもIILに比して高速かつ特殊な製造
工程を有しないためシリアルデータの処理に用いる場合
に優位である。さらに転送ゲートを省略できることによ
り消費電力を従来のシフトレジスタに比してほぼ半分に
低減することができる。
This achieves a degree of integration almost equal to that of the IIL, and is faster than the IIL and does not have a special manufacturing process, which is advantageous when used for processing serial data. Further, since the transfer gate can be omitted, the power consumption can be reduced to about half that of the conventional shift register.

【0033】なお上述の実施例においては、シフトレジ
スタを2段構成とする場合について述べたが、本発明は
これに限らず、3段以上接続する場合にも広く適用し得
る。また上述の実施例においては、しきい値電圧を−0.
2 〔V〕とする場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、他の値に設定しても良い。
In the above embodiment, the case where the shift register has a two-stage configuration has been described, but the present invention is not limited to this, and can be widely applied to a case where three or more stages are connected. Further, in the above-mentioned embodiment, the threshold voltage is −0.
Although the case of 2 [V] has been described, the present invention is not limited to this and may be set to another value.

【0034】[0034]

【発明の効果】上述のように本発明によれば、第1及び
第2のトランジスタでなる第1の自己保持回路部と第3
及び第4のトランジスタでなる第2の自己保持回路とを
設けると共に、当該第1及び第2の自己保持回路の動作
状態を交互に切り換える切換回路を設け、データを転送
する場合、第3のトランジスタのコレクタ電極から第2
のトランジスタのコレクタ電極に引き込むコレクタ電流
に基づいて第1の自己保持回路部が保持するデータを第
2の自己保持回路部に転送するようにしたことにより、
シフトレジスタを半分以下の素子数で構成でき、集積度
を一段と向上することができると共に、消費電力を格段
に低減することができる。
As described above, according to the present invention, the first self-holding circuit section including the first and second transistors and the third self-holding circuit section are provided.
And a second self-holding circuit formed of a fourth transistor, and a switching circuit that alternately switches the operating states of the first and second self-holding circuits. When transferring data, the third transistor Second from the collector electrode of
By transferring the data held by the first self-holding circuit unit to the second self-holding circuit unit based on the collector current drawn into the collector electrode of the transistor
The shift register can be configured with a half or less number of elements, the degree of integration can be further improved, and the power consumption can be significantly reduced.

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

【図1】本発明によるシフトレジスタの一実施例を示す
接続図である。
FIG. 1 is a connection diagram showing an embodiment of a shift register according to the present invention.

【図2】その入力段の接続図である。FIG. 2 is a connection diagram of the input stage.

【図3】従来のシフトレジスタの構成を示す接続図であ
る。
FIG. 3 is a connection diagram showing a configuration of a conventional shift register.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、30……シフトレジスタ、2、12……転送ゲー
ト、3、13、32、33、42、43……ラツチゲー
ト、4、14、34、44、52……スイツチングゲー
ト、5、15、35、45、51……電流源、50……
ゲート駆動回路、53……差動増幅段。
1, 30 ... Shift register, 2, 12 ... Transfer gate, 3, 13, 32, 33, 42, 43 ... Latch gate, 4, 14, 34, 44, 52 ... Switching gate, 5, 15, 35, 45, 51 ... Current source, 50 ...
Gate drive circuit, 53 ... Differential amplification stage.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1及び第2のトランジスタのエミツタ電
極が共通接続され、上記第1のトランジスタのコレクタ
電極に上記第2のトランジスタのベース電極が接続され
てなる自己保持回路部を具え、 上記第1のトランジスタのベース電極に所定のしきい値
電圧を受けると共に上記第1及び第2のトランジスタの
エミツタ電極の共通接続端に所定のタイミングで所定の
電流を受けることにより、上記第1のトランジスタのコ
レクタ電極及び上記第2のトランジスタのベース電極の
共通接続端から入力する信号を上記第2のトランジスタ
のコレクタ電極から反転して出力することを特徴とする
シフトレジスタ。
1. A self-holding circuit section, wherein the emitter electrodes of the first and second transistors are commonly connected, and the collector electrode of the first transistor is connected to the base electrode of the second transistor. The base electrode of the first transistor receives a predetermined threshold voltage, and the common connection end of the emitter electrodes of the first and second transistors receives a predetermined current at a predetermined timing, whereby the first transistor Of the collector electrode of the second transistor and a signal input from the common connection end of the base electrode of the second transistor are inverted and output from the collector electrode of the second transistor.
【請求項2】エミツタ電極が共通接続された第1及び第
2のトランジスタでなり、第1のトランジスタのコレク
タ電極に第2のトランジスタのベース電極が接続された
第1の自己保持回路部と、 エミツタ電極が共通接続された第3及び第4のトランジ
スタでなり、第3のトランジスタのコレクタ電極に第4
のトランジスタのベース電極が接続された第2の自己保
持回路部と、 第5及び第6のトランジスタの差動対よりなり、各コレ
クタ電極が上記第1及び第2のトランジスタの共通エミ
ツタと上記第3及び第4のトランジスタの共通エミツタ
に接続され、ベース電極に与えられるクロツク信号に基
づいて上記第1及び第2の自己保持回路部の動作状態を
交互に切り換える切換手段とを具え、 上記第1及び第2の自己保持回路部は、上記第1及び第
3のトランジスタのベース電極に所定のしきい値電圧を
受けると共に、上記第1のトランジスタのコレクタ電極
及び上記第2のトランジスタのベース電極の共通接続端
に入力信号を受けることにより、データを転送する場
合、上記第3のトランジスタのコレクタ電極から上記第
2のトランジスタのコレクタ電極に引き込むコレクタ電
流に基づいて上記第1の自己保持回路部が保持するデー
タを上記第2の自己保持回路部に転送することを特徴と
するシフトレジスタ。
2. A first self-holding circuit section comprising first and second transistors having emitter electrodes commonly connected, wherein a collector electrode of the first transistor is connected to a base electrode of a second transistor. The emitter electrode is composed of third and fourth transistors commonly connected, and the collector electrode of the third transistor has a fourth electrode.
A second self-holding circuit portion connected to the base electrode of the transistor and a differential pair of the fifth and sixth transistors, each collector electrode of which is the common emitter of the first and second transistors and the first and second transistors. Switching means that is connected to a common emitter of the third and fourth transistors and that alternately switches the operating states of the first and second self-holding circuit portions based on a clock signal applied to the base electrode. And the second self-holding circuit section receives a predetermined threshold voltage on the base electrodes of the first and third transistors, and the collector electrodes of the first transistor and the base electrode of the second transistor. When data is transferred by receiving an input signal at the common connection terminal, the collector electrode of the third transistor is connected to the transistor of the second transistor. Shift register, wherein the transfer of data to the first self-holding circuit portion held on the basis of the collector current drawn Kuta electrode to the second self holding circuit section.
【請求項3】コレクタ電極を上記第1の自己保持回路部
の信号入力端に接続すると共にベース電極に所定の入力
信号を入力する第7のトランジスタ及びベース電極に所
定のしきい値電圧を入力する第8のトランジスタのエミ
ツタ電極を共通に接続し、上記第9のトランジスタのコ
レクタ電極から上記第1の自己保持回路部に上記入力信
号に対して反転してなる反転信号を出力する反転信号形
成手段と、 コレクタ電極が上記第7及び第8のトランジスタのエミ
ツタ電極の共通接続端に接続されてると共にベース電極
に第1のクロツク信号を入力する第9のトランジスタ、
及び上記第9のトランジスタに対してエミツタ電極が共
通接続されると共にベース電極に第2のクロツク信号を
入力する第10のトランジスタでなり、上記第1及び第
2のクロツク信号に基づいて上記第7及び第8のトラン
ジスタをオンオフ制御する切換手段とを具え、 上記切換手段の切り換え動作に基づいて上記第7及び第
8のトランジスタをオンオフ制御することにより、上記
反転信号形成手段から上記第1の自己保持回路部に上記
反転信号を所定のタイミングで出力することを特徴とす
る請求項2に記載のシフトレジスタ。
3. A collector electrode is connected to a signal input terminal of the first self-holding circuit portion, and a predetermined threshold voltage is input to a base electrode and a seventh transistor for inputting a predetermined input signal. Inversion signal formation in which the emitter electrode of the eighth transistor is commonly connected, and an inversion signal obtained by inverting the input signal is output from the collector electrode of the ninth transistor to the first self-holding circuit section. A ninth transistor having a collector electrode connected to a common connection end of the emitter electrodes of the seventh and eighth transistors and inputting a first clock signal to the base electrode,
And an emitter electrode connected in common to the ninth transistor, and a tenth transistor for inputting a second clock signal to the base electrode, and the seventh transistor based on the first and second clock signals. And an on / off switching means for controlling the on / off of the eighth transistor, and by controlling on / off of the seventh and eighth transistors based on the switching operation of the switching means, the inversion signal forming means can control the first self The shift register according to claim 2, wherein the inversion signal is output to the holding circuit section at a predetermined timing.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010041087A (en) * 2008-07-31 2010-02-18 Fujitsu Ltd Latch circuit and test circuit using the same

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