JPH06177718A - エミツタ結合論理回路 - Google Patents

エミツタ結合論理回路

Info

Publication number
JPH06177718A
JPH06177718A JP4343514A JP34351492A JPH06177718A JP H06177718 A JPH06177718 A JP H06177718A JP 4343514 A JP4343514 A JP 4343514A JP 34351492 A JP34351492 A JP 34351492A JP H06177718 A JPH06177718 A JP H06177718A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
current
output
current output
output terminal
circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4343514A
Other languages
English (en)
Inventor
Masayuki Katakura
雅幸 片倉
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP4343514A priority Critical patent/JPH06177718A/ja
Priority to US08/158,308 priority patent/US5446409A/en
Priority to KR1019930025757A priority patent/KR940013204A/ko
Publication of JPH06177718A publication Critical patent/JPH06177718A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】容易な回路構成で微少電圧のヒステリシスを安
定的に発生し得ると共に、差電流検出回路としても利用
できるエミツタ結合論理回路の実現を目的とする。 【構成】電流利得が1以上の電流ミラー型の第1の電流
源の電流出力端に電流利得が1以上の電流ミラー型の第
2の電流源の電流入力端を接続すると共に、当該第1の
電流源の電流入力端に当該第2の電流源の電流出力端を
接続するようにしたことにより、簡易な構成で小さなヒ
ステリシス特性を安定的に得ることができる。また電流
ミラー型の第3の電流源の電流出力端に電流ミラー型の
第4の電流源の入力端及び第1のトランジスタのエミツ
タ電極を接続すると共に、当該第3の電流源の電流入力
端に第4の電流源の電流出力端及び第2のトランジスタ
のエミツタ電極を接続したことにより、簡易な構成で2
つの電流の差電流を独立に取り出し得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【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6及び図7) 発明が解決しようとする課題(図6及び図7) 課題を解決するための手段(図1及び図4) 作用(図1及び図4) 実施例(図1〜図5) 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明はエミツタ結合論理回路に
関し、特にヒステリシス回路及び差電流検出回路を構成
するエミツタ結合論理回路に適用して好適なものであ
る。
【0003】
【従来の技術】従来、論理回路においては、コンパレー
タでは回避し得ないような入力信号の雑音成分に起因す
るチヤタリング等の悪影響を防止する手段として、ヒス
テリシス回路が広く用いられている。すなわち図6に示
すように、ヒステリシス回路1は、例えばオペアンプ
(operational amplifier )2の非反転入力端を抵抗R
1を介してアース接地すると共に、当該オぺアンプ2の
出力信号S1を抵抗R1及び抵抗R2によつて分圧して
当該オペアンプ2の非反転入力端に帰還することによつ
て形成することができ、図7に示すような入出力特性を
有する。
【0004】この場合ヒステリシス回路1のヒステリシ
スHの大きさは、オペアンプ2の非反転入力端に印加さ
れた入力電圧VINの大きさと抵抗R1及びR2の抵抗値
に応じて決定し、例えばヒステリシス回路1が基準電圧
(この場合には0〔V〕)から立ち上がるまでの電圧差
Vaは次式
【数1】 によつて表すことができる。従つてヒステリシス回路1
においては、雑音成分の電圧レベルが(1)式の範囲内
にあるのであれば、当該雑音成分の電圧レベルが基準電
圧を越えても立ち上がらず、この結果出力信号に雑音に
起因するチヤタリングが発生するのを防止することがで
きるようになされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、一般的に信
号処理回路を低電圧化しようとすると微少なヒステリシ
ス特性が要求され、このため(1)式においてR2/R
1を非常に大きくしなければならないことからも明らか
なように、回路利得を極めて大きく取り、かつ十分な正
帰還量を確保する必要があるためには回路が複雑になる
問題があつた。本発明は以上の点を考慮してなされたも
ので、容易な回路構成で微少電圧のヒステリシスを安定
的に発生し得ると共に、差電流検出回路としても利用で
きるエミツタ結合論理回路を提案しようとするものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、第1及び第2の入力信号VIN及び
REF の信号レベルの差に応じた差動電流I0 +Δi及
びI0 −Δiを出力する差動増幅段11と、差動増幅段
11の第1の電流出力端に電流出力端が接続されると共
に、差動増幅段11の第2の電流出力端に電流入力端が
接続され、第2の電流出力端から流入する電流I1 に対
して所定倍の大きさの電流I2 を第1の電流出力端から
引き込む電流ミラー型の第1の電流源12と、第1の電
流出力端に電流入力端が接続されると共に、第2の電流
出力端に電流出力端が接続され、第1の電流出力端から
流入する電流I3 に対して所定倍の大きさの電流I4
第2の電流出力端から引き込む電流ミラー型の第2の電
流源13とを設け、第1の電流出力端から出力される電
流I0 +Δiが第2の電流出力端から出力される電流I
0 −Δiの所定倍よりも大きくなると第2の電流源12
は動作すると共に第1の電流源13は動作を停止し、こ
れに対して第2の電流出力端から出力される電流I0
Δiが第1の電流出力端から出力される電流I0 +Δi
の所定倍よりも大きくなると第2の電流源12は動作を
停止すると共に第1の電流源13は動作するようにし
た。
【0007】また本発明においては、所定の電流出力段
23及び24の第1及び第2の電流出力端からそれぞれ
出力される第1及び第2の電流I0 +Δi及びI0 −Δ
iの差電流を検出するエミツタ結合論理回路において、
第1の電流出力端に電流出力端が接続されると共に、第
2の電流出力端に電流入力端が接続され、第2の電流出
力端から流入する電流I10と等しい大きさの電流I11
第1の電流出力端から引き込む電流ミラー型の第1の電
流源21と、第1の電流出力端に電流入力端が接続され
ると共に、第2の電流出力端に電流出力端が接続され、
第1の電流出力端から流入する電流I12と等しい大きさ
の電流I13を第2の電流出力端から引き込む第2の電流
ミラー型の電流源22と、第1の電流出力端にエミツタ
電極が接続された第1のトランジスタQ14と、第2の
電流出力端にエミツタ電極が接続された第2のトランジ
スタQ15とを設け、第1の電流I0 +Δiが第2の電
流I0 −Δiよりも大きくなると第1の電流源21は動
作を停止すると共に、第2の電流源22は第2のトラン
ジスタQ15から第1及び第2の電流I0 +Δi及びI
0 −Δiの差電流に応じた電流を引き込み、これに対し
て第2の電流I0 −Δiが第1の電流I0 +Δiよりも
大きくなると第2の電流源22は動作を停止する共に第
1の電流源21は第1のトランジスタQ14から第1及
び第2の電流I0 +Δi及びI0 −Δiの差電流に応じ
た電流を引き込むようにした。
【0008】さらに本発明においては、第1及び第2の
トランジスタQ14及びQ15のコレクタ電極を接続す
ることにより、接続されたコレクタ電極でなる出力端か
ら第1及び第2のトランジスタQ14及びQ15の各コ
レクタ電極からそれぞれ出力される信号を合成して出力
するようにした。
【0009】
【作用】第1の電流出力端から出力される電流I0 +Δ
iが第2の電流出力端から出力される電流I0 −Δiの
所定倍よりも大きくなると第1の電流源12は動作する
と共に第2の電流源13は動作を停止し、これに対して
第2の電流出力端から出力される電流I0 −Δiが第1
の電流出力端から出力される電流I0 +Δiの所定倍よ
りも大きくなると第1の電流源12は動作を停止すると
共に第2の電流源13は動作することにより、第1及び
第2の電流出力端からはそれぞれ第1及び第2の電流源
12及び13の電流利得に応じたヒステリシス特性を有
する電圧を取り出すことができ、かくして第1及び第2
の電流源12及び13の電流利得を調整することによ
り、簡易な構成で小さなヒステリシス特性を安定的に発
生し得るエミツタ結合論理回路を実現できる。
【0010】また第1の電流I0 +Δiが第2の電流I
0 −Δiよりも大きくなると第1の電流源21は動作を
停止すると共に、第2の電流源22は第2のトランジス
タQ15から第1及び第2の電流I0 +Δi及びI0
Δiの差電流に応じた電流を引き込み、これに対して第
2の電流I0 −Δiが第1の電流I0 +Δiよりも大き
くなると第2の電流源22は動作を停止する共に第1の
電流源21は第1のトランジスタQ14から第1及び第
2の電流I0 +Δi及びI0 −Δiの差電流に応じた電
流を引き込むことにより、第1及び第2のトランジスタ
Q14及びQ15のコレクタ電極からは第1及び第2の
電流I0 +Δi及びI0 −Δiの大きさに応じた差電流
が半波ずつ交互に出力され、かくして簡易な構成で2つ
の電流の差電流を半波ずつ取り出し得るエミツタ論理回
路を実現できる。
【0011】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【0012】(1)第1実施例 図1において、10は全体としてヒステリシス回路を示
し、差動入力回路11は互いにたすき掛けされた2組の
電流ミラー型回路12及び13に電流をそれぞれ供給す
るようになされている。すなわち差動入力回路11にお
いては、差動対を構成する一対のトランジスタQ1及び
Q2の共通エミツタが定電流源20に接続されて所定の
バイアス電圧が供給されると共に、トランジスタQ1及
びQ2のベースにそれぞれ所定電圧の基準電圧VREF
び入力電圧VINが供給されるようになされ、これにより
トランジスタQ1のコレクタでなる第1の電流出力端及
びトランジスタQ2のコレクタでなる第2の電流出力端
から入力電圧VIN及び基準電圧VREF の電圧差に応じた
差電流を出力するようになさている。
【0013】第1の電流ミラー回路12は、一対のトラ
ンジスタQ3及びトランジスタQ4で構成され、トラン
ジスタQ4のベース及びコレクタ並びにトランジスタQ
3のベースでなる電流入力端が差動入力回路11の第2
電流の出力端に接続されると共に、トランジスタQ3の
コレクタでなる電流出力端が差動入力回路11の第1の
電流出力端に接続されている。この場合第1の電流ミラ
ー回路12においては、トランジスタQ3及びトランジ
スタQ4のエミツタがそれぞれアースラインGNDと接
続されると共に、トランジスタQ3のエミツタ面積がト
ランジスタQ4の面積のN(N≧1)倍に設定されて接
続中点P1 からトランジスタQ4に流れる電流I1 に対
してトランジスタQ3が接続中点P2 からN倍の電流I
2 を引き込むようになされ、これにより当該第1の電流
ミラー回路12の電流利得をNにするようになされてい
る。
【0014】同様に第2の電流ミラー回路13において
は、一対のトランジスタQ5及びQ6で構成され、トラ
ンジスタQ5のベース及びコレクタ並びにトランジスタ
Q6のベースでなる電流入力端が接続中点P2 において
差動入力回路11の第1の電流出力端と接続されると共
に、トランジスタQ6のコレクタでなる電流出力端が接
続中点P1 において差動入力回路11の第2の電流出力
端に接続されている。この場合第2の電流ミラー回路1
3においては、トランジスタQ5及びQ6のエミツタが
それぞれアースラインGNDと接続されると共に、トラ
ンジスタQ6のエミツタ面積がトランジスタQ5のエミ
ツタ面積のN(N≧1)倍に設定されて接続中点P2
らトランジスタQ5に流れる電流I3 に対してトランジ
スタQ6が接続中点P1 からN倍の電流I4 を引き込む
ようになされ、これにより当該第2の電流ミラー回路1
3の電流利得がNになるようになされている。
【0015】以上の構成において、基準電圧VREF 及び
入力電圧VINが等しいときのトランジスタQ1及びQ2
のコレクタ電流をI0 とし、入力電圧VINの変化に応じ
た電流I0 の変化量をΔiとすると、差動入力回路11
から接続中点P1 及びP2 に出力される電流(以下これ
を差動電流と呼ぶ)はそれぞれI0 −Δi及びI0 +Δ
iで表すことができる。ここで、入力電圧VINが基準電
圧VREF と比べて十分に小さいときには、Δiは負で十
分に大きいため差動電流I0 +Δiが十分に小さく、こ
れに対して差動電流I0 −Δiが十分に大きい。従つ
て、このとき接続中点P2 に流入する差動電流I0 +Δ
iの全てが第2の電流ミラー回路13に流れ込んだとし
ても当該第2の電流ミラー回路13は接続中点P1 に流
入する差動電流I0 −Δiの全てを引き込みきれず、か
くしてオーバフローした電流I1 が第1の電流ミラー回
路12に流れ込む。
【0016】この結果、第1の電流ミラー回路12が電
流I1 のN倍の電流I2 を引き込もうとするために接続
中点P2 に流入する全ての差動電流I0 +Δiが第1の
電流ミラー回路12に引き込まれ、かくして第2の電流
ミラー回路13は電流I3 が供給されずにカツトオフし
た状態となる。従つて、このとき接続中点P2 を介して
第2の電流ミラー回路13に流れ込む電流I3 は次式
【数2】 で与えられ、これに対して接続中点P1 を介して第1の
電流ミラー回路12に流れ込む電流I1 は次式
【数3】 で与えられる。
【0017】この状態から入力電圧VINが徐々に増加す
るとき、Δiもこれに応じて徐々に増加する。従つてこ
の場合、接続中点P2 に供給される差動電流I0 +Δi
は増加し、これに対して接続中点P1 に供給される差動
電流I0 −Δiは減少する。このため接続中点P1 を介
して第1の電流ミラー回路12に流れ込む電流I1が減
少し、これに応じて当該第1の電流ミラー回路12が接
続中点P2 から引き込み得る電流量も減少する。
【0018】ここで接続中点P2 に供給される差動電流
0 +Δiと第1の電流ミラー回路12が引き込み得る
電流量とが平衡するのは次式
【数4】 で与えられるように差動電流I0 +Δiと電流I1 (こ
の場合はI0 −Δi)のN倍との大きさが等しくなると
きであり、従つて入力電圧VINの大きさが、Δiの値が
(4)式をΔiについて解いた次式
【数5】 で与えられる値よりも大きくなるような値(以下この値
を立ち下がり電圧VINDOWNと呼ぶ)になつたときには、
第1の電流ミラー回路12は接続中点P2 に供給される
差動電流I0 +Δiの全てを引き込みきれず、オーバー
フローした電流I3 が第2の電流ミラー回路13に流れ
出す。
【0019】その結果当該第2の電流ミラー回路13が
電流I3 のN倍の電流I4 を引き込むために接続中点P
1 を介して第1の電流ミラー回路12に流れ込む電流I
1 がさらに減少し、これに伴い当該第1の電流ミラー回
路12が引き込む電流I2 も減少するため接続中点P2
から第2の電流ミラー回路13に流れ込む電流I3 が増
加する。その結果、最終的には接続中点P2 に供給され
る全ての差動電流I0 +Δiが第2の電流ミラー回路1
3に流れ込むと共に、接続中点P1 に供給される全ての
差動電流I0 −Δiが第2の電流ミラー回路13に引き
込まれるようになり、かくして状態が反転して第1の電
流ミラー回路12がカツトオフする。
【0020】因に、このとき接続中点P1 から第1の電
流ミラー回路12に流れ込む電流I1 は次式
【数6】 で与えられ、これに対して接続中点P2 から第2の電流
ミラー回路13に流れ込む電流I3 は次式
【数7】 で与えられる。
【0021】ここで当該ヒステリシス回路10において
は、この状態から入力電圧VINを減させてもすぐには第
1の電流ミラー回路12に電流I1 が供給されない。す
なわちこの状態から入力電圧VINが減少した場合、Δi
も減少するために接続中点P1 に流入する差動電流I0
−Δiは増加し、これに対して接続中点P2に流入する
差動電流I0 +Δiは減少する。この場合、接続中点P
1 に流入する差動電流I0 −Δiと第2の電流ミラー回
路13が引き込み得る電流量とが平衡するのは次式
【数8】 で与えられるように、差動電流I0 −Δiと接続中点P
2 を介して第2の電流ミラー回路13に流れる電流I3
(この場合はI0 +Δi)のN倍との大きさが等しくな
るときであり、従つて入力電圧VINの大きさが、Δiの
値が(8)式をΔiについて解いた次式
【数9】 で与えられる大きさ未満の値になるような値(以下この
値を立ち上がり電圧VINUPと呼ぶ)になつたときに接続
中点P1 から第1の電流ミラー回路12に電流I1 が流
れ、この結果上述の場合と全く逆にして第2の電流ミラ
ー回路13がカツトオフして状態が反転する。
【0022】ここで接続中点P1 は、例えば第1の電流
ミラー回路12がカツトオフしているときには、トラン
ジスタQ6が飽和するためにその電位が低下することに
より、常に一定の所定の低い電位(以下この電位をロー
レベル電位VLOW と呼ぶ)をとる。これに対して接続中
点P1 は、第2の電流ミラー回路13がカツトオフして
いるときにはトランジスタQ4のベース及びエミツタ間
電圧が電流I1 の大きさに依らずに常に一定値をとるこ
とにより、常に当該トランジスタQ4のベース及びエミ
ツタ間電圧と等しくかつローレベル電位VLOW よりも高
い所定の電位(以下この電位をハイレベル電位VHIと呼
ぶ)をとる。
【0023】従つて入力電圧VINが基準電圧VREF に比
べて十分に低い状態から徐々に電圧が増加するときに
は、図2に示すように、接続中点P1 の電位VP1は初期
状態において第2の電流ミラー回路13がカツトオフし
ているために入力電圧VINに関わりなくハイレベル電位
HIを保ち、この後入力電圧VINが立ち下がり電圧V
INDOWNに達すると状態が反転して第1の電流ミラー回路
12がカツトオフするためにその電位はローレベル電位
LOW に反転し、この後は入力電圧VINの大きさによら
ずに常に当該ローレベル電位VLOW を維持する。さらに
接続中点P1 においては、この状態から被比較入力電圧
INが徐々に減少するときには第1の電流ミラー回路1
2がカツトオフしているため、その電位は入力電圧VIN
の値に依らずにローレベル電位VLOW を保ち、この後入
力電圧VINが立ち上がり電圧VINUPに達すると、状態が
反転して第2の電流ミラー回路13がカツトオフするこ
とによりその電位がハイレベル電位VHI反転し、この後
は入力電圧VINの大きさに依らずに常にハイレベル電位
HIを維持する。
【0024】従つて当該ヒステリシス回路10において
は、接続中点P1 を出力端にすることにより、次式
【数10】 に表すような、第1及び第2の電流ミラー回路12及び
13の電流利得に応じたヒステリシスHをもつヒステリ
シス特性を得ることができる。同様にして接続中点P2
は、第1の電流ミラー回路12がカツトオフした状態で
は入力電圧VINの大きさによらずに常にハイレベル電位
HIを保ち、これに対して第2の電流ミラー回路13が
カツトオフした状態では入力電圧VINの大きさによらず
に常にローレベル電位VLOW を保つ。
【0025】従つて入力電圧VINが基準電圧VREF に比
べて十分に低い状態から徐々に電圧が増加するときに
は、図3に示すように、接続中点P2 の電位VP2は第2
の電流ミラー回路13がカツトオフしているために入力
電圧VINに関わりなくローレベル電位VLOW を保ち、こ
の後入力電圧VINが立ち下がり電圧VINDOWNに達すると
状態が反転して第1の電流ミラー回路12側がカツトオ
フするためにその電位はハイレベル電位VHIに反転し、
この後は入力電圧VINの大きさによらずに常に当該ハイ
レベル電位VHIを維持する。さらに接続中点P2 におい
ては、この状態から被比較入力電圧VINが徐々に減少す
るときには第1の電流ミラー回路12がカツトオフして
いるため、その電位VP2は入力電圧VINの値に依らずに
ハイレベル電位VHIを保ち、この後入力電圧VINが立ち
上がり電圧VINUPに達すると、状態が反転して第2の電
流ミラー回路13がカツトオフすることによりその電位
P2がローレベル電位VLOW に反転し、この後は入力電
圧VINの大きさに依らずに常にローレベル電位VLOW
維持する。
【0026】従つて当該ヒステリシス回路10において
は、接続中点P2 を出力端にすることにより、接続中点
1 を出力端とした場合と同様に(10)式で与えられる
ようなヒステリシスHをもつヒステリシス特性を得るこ
とができる。計算によれば、例えば第1及び第2の電流
利得Nが1.5 の場合には当該ヒステリシス回路10のヒ
ステリシス量が±0.2 I0 となるため約±10〔mV〕程度
の微少なヒステリシスが得られ、第1及び第2の電流利
得Nが2の場合には当該ヒステリシス回路10のヒステ
リシス量は±0.33I0 となるため約±18〔mV〕程度の微
少なヒステリシスを得ることができる。
【0027】以上の構成によれば、差動入力回路11の
第1の電流出力端に第1の電流ミラー回路12の電流出
力端及び第2の電流ミラー回路13の電流入力端を接続
すると共に、差動入力回路11の第2の電流出力端に第
1の電流ミラー回路12の電流入力端及び第2の電流ミ
ラー回路13の電流出力端を接続するようにしたことに
より、差動入力回路11の第1の電流出力端から出力さ
れる電流I0 +Δiが当該差動入力回路11の第2の電
流出力端から出力される電流I0 −ΔiのN倍よりも大
きくなると第1の電流ミラー回路12はカツトオフする
と共に、第2の電流ミラー回路13は動作し、これに対
して差動入力回路11の第2の電流出力端から出力され
る電流I0 −Δiが当該差動入力回路11の第1の電流
出力端から出力される電流I0 +ΔiのN倍よりも大き
くなると第2の電流ミラー回路13はカツトオフすると
共に、第1の電流ミラー回路12は動作し、かくして接
続中点P1 及びP2 がそれぞれ第1及び第2の電流ミラ
ー回路12及び13の電流利得Nに応じたヒステリシス
特性を呈すことにより、容易な回路構成で微少電圧のヒ
ステリシスを安定的に発生し得るヒステリシス回路を実
現できる。
【0028】(2)第2実施例 図4において、20は全体として差電流検出回路を示
し、第3及び第4の電流ミラー回路21及び22は第1
及び第2の電流源23及び24からそれぞれ供給される
電流に基づきその差電流を検出して出力回路25から出
力するようになされている。すなわち第3の電流ミラー
回路21においては、当該電流ミラー回路21を構成す
る一対のトランジスタQ10及びQ11のうち、トラン
ジスタQ10のコレクタでなる電流出力端が第1の電流
源23に接続されると共に、トランジスタQ10のベー
ス並びにトランジスタQ11のベース及びコレクタでな
る電流入力端が第2の電流源24に接続されている。
【0029】この場合、トランジスタQ10及びQ11
の各エミツタはアースラインGNDに接続されると共
に、当該トランジスタQ10及び11のエミツタ面積が
等しく形成されてトランジスタQ10がトランジスタQ
11に流れる電流と等しい電流量を引き込むようになさ
れ、これにより当該第3の電流ミラー回路21が第2の
電流源24との接続中点P10を介して供給される電流I
10と等しい量の電流I11を第1の電流源23との接続中
点P11から引き込むようになされている。同様にして第
4の電流ミラー回路22においては、当該電流ミラー回
路22を構成する一対のトランジスタQ12及びQ13
のうち、トランジスタQ13のコレクタでなる電流出力
端が接続中点P10において第2の電流源24と接続され
ると共に、トランジスタQ12のベース及びコレクタ並
びにトランジスタQ13のベースでなる電流入力端が接
続中点P11において第1の電流源23と接続されてい
る。
【0030】この場合トランジスタQ12及びQ13の
各エミツタはアースラインGNDに接続されると共に、
当該トランジスタQ13及びQ12のエミツタ面積が等
しくなるように設定されてトランジスタQ13がトラン
ジスタQ12に流れる電流と等しい電流量を引き込むよ
うになされ、これにより第4の電流ミラー回22が接続
中点P11を介して供給される電流I12と等しい量の電流
13を接続中点P10から引き込むようになされている。
出力回路25においては、トランジスタQ14及びQ1
5の各エミツタがそれぞれ第1及び第2の電源23及び
24の電流出力端に接続されると共に、当該トランジス
タQ14及びQ15のベースが共通に定電流源30の電
流出力端に接続されている。
【0031】この場合定電流源30とトランジスタQ1
4及びQ15の共通ベースとの接続中点P12は、抵抗R
10及びダイオード接続されたトランジスタQ16を介
してアースラインGNDに接続され、これによりトラン
ジスタQ14及びQ15に所定のベース電圧が供給され
るようになされている。以上の構成において、第1及び
第2の電流源からそれぞれ、図5(A)及び(B)に示
すような周期及び振幅が等しく互いに逆相な電流(以下
これらをそれぞれ第1の出力電流I0 +Δi及び第2の
出力電流I0 −Δiと呼ぶ)が出力されるとき、Δiが
正の場合には、第1の出力電流I0 +Δiは第2の出力
電流I0−Δiに比べて大きい。
【0032】従つて、接続中点P10に流入する全ての出
力電流I0 −Δiが第3の電流ミラー回路21に流れ込
んだとしても当該第1の電流ミラー回路21は接続中点
11に流入する全ての出力電流I0 +Δiを引き込みき
れず、オーバーフローした電流I12が第4の電流ミラー
回路22に流れ込む。この結果当該第4の電流ミラー回
路22が電流I12と等しい大きさの電流I13を接続中点
10から引き込むために、接続中点P10から第3の電流
ミラー回路21に流れ込む電流I10が減少し、これに伴
つて当該第1の電流ミラー回路21が接続中点P11から
引き込む電流I11が減少する。
【0033】この結果接続中点P11から第4の電流ミラ
ー回路22に流れ込む電流I12がさらに増加し、かくし
て最終的には接続中点P11に流入する全ての出力電流I
0 +Δiが第4の電流ミラー回路22に流入すると共
に、接続中点P11に流入する全ての出力電流I0 −Δi
が第4の電流ミラー回路22に引き込まれ、この結果第
3の電流ミラー回路21は電流I12が供給されずにカツ
トオフする。従つてこの状態においては、接続中点P10
から第3の電流ミラー回路に流入する電流I10は次式
【数11】 で表され、これに対して接続中点P11から第4の電流ミ
ラー回路に流入する電流I12は次式
【数12】 で与えられる。
【0034】さらにこのとき第4の電流ミラー回路22
においては、図5(C)に示すような接続中点P11から
流れ込む電流I12(この場合にはI0 +Δi)と等しい
電流を引き込もうとするため、接続中点P11を介してト
ランジスタQ15から次式
【数13】 で与えられるような、接続中点P10に流入する第2の入
力電流I0 −Δiと電流I12との差にあたる大きさの、
図5(D)に示すような電流I16を引き込み、これによ
りトランジスタQ15のエミツタから第1及び第2の電
流源23及び24から出力された第1及び第2の出力電
流I0 +Δi及びI0 −Δiの差電流に相当する電流I
16が出力される。これに対して第3の電流ミラー回路に
おいては、カツトオフしているためにトランジスタQ1
4から電流I17を引き込まず、従つてトランジスタQ1
4はオフ状態を維持する。
【0035】一方Δiが負の場合には、接続中点P11
流入する第1の入力電流I0 +Δiは接続中点P10に流
入する第2の入力電流I0 −Δiよりも小さい。従つて
この場合、接続中点P11に流入する全ての第1の出力電
流I0 +Δiが第4の電流ミラー回路22に流れ込んだ
としても当該第4の電流ミラー回路22は接続中点P10
に流入する全ての第2の出力電流I0 −Δiを引き込み
きれず、オーバーフローした電流I10が第3の電流ミラ
ー回路21に流れ込む。
【0036】この結果第3の電流ミラー回路21が電流
10と等しい大きさの電流I11を接続中点P11から引き
込むために、この接続中点P11から第4の電流ミラー回
路22に流れ込む電流I12が減少し、かくして当該第4
の電流ミラー回路22が接続中点P10から引き込む電流
13が減少する。この結果接続中点P10から第3の電流
ミラー回路21に流れ込む電流I10が増加し、かくして
最終的には接続中点P10に流入する全ての第2の出力電
流I0 −Δiが第3の電流ミラー回路21に流入すると
共に、これに伴つて当該第3の電流ミラー回路21が接
続中点P11に流入する全ての第1の出力電流I0 +Δi
を引き込むことにより、第4の電流ミラー回路22は電
流I12が供給されずカツトオフした状態となる。
【0037】従つてこの状態では接続中点P10から第3
の電流ミラー回路21に流入する電流I10は次式
【数14】 で与えられ、これに対して接続中点P11から第4の電流
ミラー回路22に流入する電流I12は次式
【数15】 で与えられる。
【0038】さらにこのとき第3の電流ミラー回路21
においては、図5(E)に示すような接続中点P11から
電流I10(この状態ではI0 −Δi)と等しい電流を引
き込もうとするため、接続中点P11にはトランジスタQ
14から次式
【数16】 で与えられるような、電流I10と接続中点P11に流入す
る第1の入力電流I0 +Δiとの差にあたる大きさの電
流I17を引き込み、これによりトランジスタQ14のエ
ミツタからは第1及び第2の電流源23及び24から出
力された第1及び第2の入力電流I0 +Δi及びI0
Δiの差電流に相当する図5(F)に示すような電流17
が出力される。これに対して第4の電流ミラー回路にお
いては、カツトオフしているためにトランジスタQ15
から電流を引き込まず、従つてトランジスタQ15はオ
フ状態を維持する。
【0039】以上の構成によれば、電流利得が1である
第3の電流ミラー回路21の電流出力端及び第4の電流
ミラー回路22の電流入力端と、トランジスタQ14の
エミツタとを第1の電流源23の電流出力端に接続する
と共に、第3の電流ミラー回路21の電流入力端及び第
4の電流ミラー回路22の電流出力端と、トランジスタ
Q15のエミツタとを第2の電流源24の電流出力端に
接続するようにしたことにより、第1の電流源23から
出力される第1の出力電流I0 +Δiが第2の電流源2
4から出力される第2の出力電流I0 −Δiよりも大き
いときには第3の電流ミラー回路21がカツトオフする
と共に第4の電流ミラー回路22が動作してトランジス
タQ15から第1及び第2の出力電流I0 +Δi及びI
0 −Δiの差電流に応じた大きさの電流I16を引き込
み、これに対して第2の出力電流I0 −Δiが第1の出
力電流I0 +Δiよりも大きいときには第4の電流ミラ
ー回路22がカツトオフすると共に第3の電流ミラー回
路21が動作してトランジスタQ14から第1及び第2
の出力電流I0 +Δi及びI0 −Δiの差電流に応じた
大きさの電流I17を引き込むため、トランジスタQ14
及びトランジスタQ15の各コレクタからは第1及び第
2の電流源23及び24からの出力電流I0 +Δi及び
0 −Δiの大きさの差に応じた差電流を半波ずつ交互
に独立して取り出すことができ、かくて簡易な構成で2
つの入力電流I0 +Δi及びI0 −Δiに基づく差電流
をそれぞれ半波ずつ独立に取り出し得る差電流検出回路
を実現できる。
【0040】さらに当該差電流検出回路20において
は、トランジスタQ14及びQ15のコレクタを接続す
ることにより、当該トランジスタQ14及び15の共通
コレクタから合成されたトランジスタQ14及びトラン
ジスタQ15のコレクタ電流を取り出すことができ、か
くして簡易な構成で2つの入力電流I0 +Δi及びI0
−Δiに基づく差電流の絶対値を取り出し得る差電流検
出回路を実現できる。さらに当該差電流検出回路20に
おいては、入力電流I0 +Δi及びI0 −Δiの差分を
取り出し、その同相成分I0 を除去する能力をもつこと
により、いきなり2つの信号を接続中点P10及びP11
印加することができてより信号処理を簡単にすることが
でき、かくして広範囲な信号処理回路に応用できる。
【0041】(3)他の実施例 なお上述の第1及び第2実施例においては、トランジス
タQ1〜Q4及びQ10〜16としてNPN型のトラン
ジスタを用いた場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、PNP型のトランジスタを用いるようにしても
良い。また上述の第1実施例においては、接続中点P1
及びP2 に差電流I0 −Δi及びI0 +Δiを供給する
手段として差動対からなる差動入力回路11を用いた場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、接続中点
1 及びP2 に差電流I0 −Δi及びI0 +Δiを供給
する手段としては、この他第2実施例のように互いに異
なる第1及び第2の電流源23及び24から差電流を接
続中点P1 及びP2 に供給する等種々の方法を適用でき
る。
【0042】さらに上述の第2実施例においては、接続
中点P10及びP11に電流I0 −Δi及びI0 +Δiを供
給する手段として第1及び第2の電流源23及び24を
用いた場合について述べたが、本発明はこれに限らず、
接続中点P10及びP11に電流I0 −Δi及びI0 +Δi
を供給する手段としては、この他第1実施例のように差
動対を用いる等種々の方法を適用できる。さらに上述の
第2実施例においては、本発明を第1及び第2の電流源
23及び24の差電流を検出して当該差電流を整流する
差電流検出回路20に適用するようにした場合について
述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の整流回
路又は絶対値回路等として適用して好適なものである。
【0043】さらに上述の第2実施例においては、接続
中点P10及びP11にそれぞれ正弦波のI0 +Δi及びI
0 −Δiなる電流を印加して当該電流I0 +Δi及びI
0 −Δiの差電流差を整流して出力するようにした場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、接続中点P
10及びP11に印加する電流としては正弦波でなくても良
い。さらに上述の第1実施例においては、入力電流に対
してN倍の電流を引き込む回路として第1及び第2の電
流ミラー回路12及び13を用いるようにした場合につ
いて述べたが、本発明はこれに限らず、要は、入力電流
に対しててN倍の電流を引き込むような回路であるのな
らば、その回路構成としてはこの他種々のものを適用で
きる。
【0044】さらに上述の第2実施例においては、入力
電流に対して等しい電流を引き込む回路として第3及び
第4の電流ミラー回路21及び22を用いるようにした
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、
入力電流に対して等しい大きさの電流を引き込む回路で
あるのならば、その回路構成としてはこの他種々のもの
を適用できる。
【0045】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、電流利得
が1以上の電流ミラー型の第1の電流源の電流出力端に
電流利得が1以上の電流ミラー型の第2の電流源の電流
入力端を接続すると共に、当該第1の電流源の電流入力
端に当該第2の電流源の電流出力端を接続するようにし
たことにより、当該第1の電流源の電流出力端及び第2
の電流源の電流入力端の接続中点と、当該第1の電流源
の電流入力端及び第2の電流源の電流出力端の接続中点
はそれぞれ第1及び第2の電流ミラー回路の電流利得に
応じたヒステリシス特性を呈し、かくして第1及び第2
の電流源の電流利得を調整することにより、簡易な構成
で小さなヒステリシス特性を安定的に発生し得るエミツ
タ結合論理回路を実現できる。
【0046】また第3の電流源の電流出力端に第4の電
流源の入力端及び第1のトランジスタのエミツタ電極を
接続すると共に、当該第3の電流ミラー回路の電流入力
端に第4の電流ミラー回路の電流出力端及び第2のトラ
ンジスタのエミツタ電極を接続したことにより、第1及
び第2のトランジスタのコレクタ電極からは第1及び第
2の電流源の電流入力端に流入する第1及び第2の電流
の電流差に応じた差電流がそれぞれ出力され、かくして
簡易な構成で2つの電流の差電流を独立に取り出し得る
エミツタ論理回路を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるエミツタ結合論理回路を用いたヒ
ステリシス回路の一実施例を示す回路図である。
【図2】入力電圧の変化に伴う一方の接続中点の電位の
変化を示す特性曲線である。
【図3】入力電圧の変化に伴う一方の接続中点の電位の
変化を示す特性曲線である。
【図4】本発明によるエミツタ結合論理回路を用いた差
電流検出回路の一実施例を示す回路図である。
【図5】図4に示す差電流検出回路の各入力端に入力
し、又は出力端から出力する入力又は出力電流の波形を
示す波形図である。
【図6】従来のヒステリシス回路を示す回路図である。
【図7】ヒステリシス特性を示す特性曲線図である。
【符号の説明】
1、10……ヒステリシス回路、11……差動入力回
路、12、13、21、22……電流ミラー回路、20
……差電流検出回路、23、24……電流源、Q1〜Q
6、Q10〜Q16……トランジスタ、VIN……入力電
圧、VREF ……比較電圧、VHI……ハイレベル電圧、V
LOW ……ローレベル電圧、VINUP……立ち上がり電圧、
INDOWN……立ち下がり電圧、I0 +Δi、I0 −Δi
……出力電流。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】上記第1及び第2の入力信号の信号レベル
    の差に応じた差動電流を出力する差動増幅段と、 上記差動増幅段の第1の電流出力端に電流出力端が接続
    されると共に、上記差動増幅段の第2の電流出力端に電
    流入力端が接続され、上記第2の電流出力端から流入す
    る電流に対して所定倍の大きさの電流を上記第1の電流
    出力端から引き込む電流ミラー型の第1の電流源と、 上記第1の電流出力端に電流入力端が接続されると共
    に、上記第2の電流出力端に電流出力端が接続され、上
    記第1の電流出力端から流入する電流に対して所定倍の
    大きさの電流を上記第2の電流出力端から引き込む電流
    ミラー型の第2の電流源とを具え、上記第1の電流出力
    端から出力される電流が上記第2の電流出力端から出力
    される電流の上記所定倍よりも大きくなると上記第2の
    電流源は動作すると共に上記第1の電流源は動作を停止
    し、これに対して上記第2の電流出力端から出力される
    電流が上記第1の電流出力端から出力される電流の上記
    所定倍よりも大きくなると上記第2の電流源は動作を停
    止すると共に上記第1の電流源は動作することを特徴と
    するエミツタ結合論理回路。
  2. 【請求項2】所定の電流出力段の第1及び第2の電流出
    力端からそれぞれ出力される第1及び第2の電流の差電
    流を検出するエミツタ結合論理回路において、 上記第1の電流出力端に電流出力端が接続されると共
    に、上記第2の電流出力端に電流入力端が接続され、上
    記第2の電流出力端から流入する電流と等しい大きさの
    電流を上記第1の電流出力端から引き込む電流ミラー型
    の第1の電流源と、 上記第1の電流出力端に電流入力端が接続されると共
    に、上記第2の電流出力端に電流出力端が接続され、上
    記第1の電流出力端から流入する電流と等しい大きさの
    電流を上記第2の電流出力端から引き込む第2の電流ミ
    ラー型の電流源と、 上記第1の電流出力端にエミツタ電極が接続された第1
    のトランジスタと、 上記第2の電流出力端にエミツタ電極が接続された第2
    のトランジスタとを具え、上記第1の電流が上記第2の
    電流よりも大きくなると上記第1の電流源は動作を停止
    すると共に上記第2の電流源は上記第2のトランジスタ
    から第1及び第2の電流の差電流に応じた電流を引き込
    み、これに対して上記第2の電流が上記第1の電流より
    も大きくなると上記第2の電流源は動作を停止する共に
    上記第1の電流源は上記第1のトランジスタから上記第
    1及び第2の電流の差電流に応じた電流を引き込むこと
    を特徴とするエミツタ結合論理回路。
  3. 【請求項3】上記第1及び第2のトランジスタのコレク
    タ電極を共通に接続することにより、接続された上記コ
    レクタ電極でなる出力端から上記第1及び第2のトラン
    ジスタの各コレクタ電極からそれぞれ出力される信号を
    合成して出力することを特徴とする請求項2に記載のエ
    ミツタ結合論理回路。
JP4343514A 1992-11-30 1992-11-30 エミツタ結合論理回路 Pending JPH06177718A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4343514A JPH06177718A (ja) 1992-11-30 1992-11-30 エミツタ結合論理回路
US08/158,308 US5446409A (en) 1992-11-30 1993-11-29 Cross coupled symmetrical current source unit
KR1019930025757A KR940013204A (ko) 1992-11-30 1993-11-30 전류원 회로 및 에미터 결합 논리 회로

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4343514A JPH06177718A (ja) 1992-11-30 1992-11-30 エミツタ結合論理回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06177718A true JPH06177718A (ja) 1994-06-24

Family

ID=18362107

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4343514A Pending JPH06177718A (ja) 1992-11-30 1992-11-30 エミツタ結合論理回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH06177718A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0897704A (ja) * 1994-09-26 1996-04-12 Nec Corp レシーバ装置
JPH0918297A (ja) * 1995-06-29 1997-01-17 Nec Corp ヒステリシス付きコンパレータ
US6480069B2 (en) 2000-09-14 2002-11-12 Fujitsu Limited Active load circuit, and operational amplifier and comparator having the same
US8319756B2 (en) 2002-11-15 2012-11-27 Entropic Communications, Inc. Adaptive hysteresis for reduced swing signalling circuits

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0897704A (ja) * 1994-09-26 1996-04-12 Nec Corp レシーバ装置
JPH0918297A (ja) * 1995-06-29 1997-01-17 Nec Corp ヒステリシス付きコンパレータ
US6480069B2 (en) 2000-09-14 2002-11-12 Fujitsu Limited Active load circuit, and operational amplifier and comparator having the same
US8319756B2 (en) 2002-11-15 2012-11-27 Entropic Communications, Inc. Adaptive hysteresis for reduced swing signalling circuits

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4105942A (en) Differential amplifier circuit having common mode compensation
EP1147601B1 (en) Level shift circuit
US4701719A (en) Differential amplification circuit
JPH10123182A (ja) ウィンドウコンパレータ回路
JP2733962B2 (ja) 利得制御増幅器
JPH06177718A (ja) エミツタ結合論理回路
JPH0794971A (ja) 差動増幅器
JPH05102755A (ja) 差動増幅器
US20010026177A1 (en) Low voltage bipolar drive circuits
JPH0869332A (ja) 電圧発生回路
JPH03154508A (ja) 増幅器回路
JP2623954B2 (ja) 利得可変増幅器
JP2853485B2 (ja) 電圧電流変換回路
JPH06169225A (ja) 電圧電流変換回路
JP2000339041A (ja) 電流制限回路つき定電圧回路
JPH0799802B2 (ja) レベルシフト回路
JP2911654B2 (ja) コンパレータ回路
JP2969665B2 (ja) バイアス電圧設定回路
JPH07122986A (ja) 電圧比較回路
JPS6218979Y2 (ja)
JPS5921109A (ja) 定電流出力特性を有するパワ−アンプ
JPS6325768Y2 (ja)
JP3290264B2 (ja) ガンマ補正回路
JP2809157B2 (ja) 電圧−電流変換回路
JPH1174767A (ja) ヒステリシス付コンパレータ