JPH0622325B2 - レベル変換回路 - Google Patents

レベル変換回路

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JPH0622325B2
JPH0622325B2 JP2083920A JP8392090A JPH0622325B2 JP H0622325 B2 JPH0622325 B2 JP H0622325B2 JP 2083920 A JP2083920 A JP 2083920A JP 8392090 A JP8392090 A JP 8392090A JP H0622325 B2 JPH0622325 B2 JP H0622325B2
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
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    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/18Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
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Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) この発明は特にECL(emitter coupledlogic)回路の
電源電圧レベルをTTL(transistor transistor logi
c)回路の電源電圧レベルに変換するレベル変換回路に
関する。
(従来の技術) 電源電圧を負電源とするECL回路レベルの信号を用い
て電源電圧を正電源とするTTL回路を動作させるには
レベル変換回路が必要である。
第3図は従来のECL−TTLレベル変換回路の構成を
示す回路図である。
NPNトランジスタQ1,Q2のベースはそれぞれECL
レベルの信号の入力端子IN,▲▼となっている。
この両トランジスタQ1,Q2は差動回路A1の差動対で
ある。トランジスタQ1,Q2のエミッタはNPNトラン
ジスタQ3のコレクタに接続されている。このトランジ
スタQ3のベースは定電圧源VCSに接続され、エミッ
タは抵抗R1を介して負電源VEEに接続されている。
上記トランジスタQ1のコレクタは接地電圧GNDに接
続されると共に抵抗R2の一端に接続されている。抵抗
2の他端は上記トランジスタQ2のコレクタに接続さ
れ、さらに抵抗R3,R4を直列に介して正電源VCCに
接続されている。
上記抵抗R3とR4の接続点には出力ノードV1が、抵抗
3と抵抗R2及びトランジスタQ2のコレクタとの接続
点には出力ノードV2が接続されている。
上記回路について動作を説明する。ECLレベルの入力
信号が入力端子IN,▲▼に供給される。差動回路
A1内のトランジスタQ1、Q2のスイッチングにより、
入力信号は電流に切換えられ、TTLレベルの出力ノー
ドV1,V2にレベル変換された電圧信号となって出力
される。この出力信号がTTL出力回路を経てTTLレ
ベルの信号に変換される。
上記構成の回路は、電流/電圧切換え部として直列接続
された抵抗R4,R3を用いている。従って、トランジス
タQ2が電流を引き込むか否かによって直接的に出力ノ
ードV1,V2の電位が上下することになる。なお、抵
抗R2はトランジスタQ2がオフ状態で電流を引かない場
合にも抵抗R4,R3にある程度の電流を流しておくため
のものである。このようにして、出力ノードV1,V2
のレベル補正、動作速度の安定化を図っている。
しかしながら、このような構成の回路では、抵抗R4
3,R2は出力ノードV1,V2に寄生する容量Cを充
放電する際の時定数を規定するものとなる。よって、こ
れらの抵抗R4,R3,R2の存在がレベル切換えの速度
を遅らせる原因となる。また、特にノードV1はTTL
出力回路中の主なトランジスタに飽和を防止するための
クランプ電位を与えるノードとして用いられ、ノードV
1の電位が電流の切換えであまり大きく上下することは
好ましくない。
(発明が解決しようとする課題) このように、従来では、電源から接続されているレベル
切換え用の抵抗と共に出力ノード間の抵抗、レベル補正
用の抵抗と直列に抵抗が設けられている。これにより、
出力ノードに寄生する容量とで生じる時定数分の動作遅
延が問題となっている。また、TTL出力回路中の主な
トランジスタへ飽和を防止するためのクランプ電位を与
える出力ノードもレベル切換え用の抵抗で電位が生成さ
れるのでは、差動回路における電流の切換えでクランプ
電位を変動させるという欠点がある。
この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あり、その目的は、動作速度の向上を図り、かつTTL
出力回路中へ与えるクランプ電位の安定化が実現される
レベル変換回路を提供することにある。
[発明の構成] (課題を解決するための手段) この発明のレベル変換回路は、入力信号により負電圧で
動作する差動対トランジスタで構成された電流切換え手
段と、前記差動対の一方トランジスタのコレクタが接続
される第1の電位と、前記差動対の他方トランジスタの
コレクタに設けられ前記電流切換え手段により電位が切
換わる第1の出力ノードと、前記第1の出力ノードと第
1の電位との間に挿入された第1の負荷素子と、一方の
端子に第2の電位が印加され、制御端子に第3の電位が
印加されることにより他方の端子に一定電位を供給する
レベル変換用のトランジスタと、前記レベル変換用のト
ランジスタの他方の端子に設けられた第2の出力ノード
と、前記第1の出力ノードと第2の出力ノードとの間に
挿入された第2の負荷素子とから構成される。
(作用) この発明では、第2の電位と第2の出力ノードとの間に
接続されるレベル変換用のトランジスタにより、出力ノ
ードの寄生容量を充放電する際の時定数を削減する。レ
ベル変換用のトランジスタの制御端子を第3の電位、つ
まり定電圧源に接続することにより第2の出力ノードの
電圧を安定化させる。
(実施例) 以下、図面を参照してこの発明を実施例により説明す
る。
第1図はこの発明の一実施例によるレベル変換回路の構
成を示す回路図である。
この回路では、上記第3図の回路において、正電源VC
Cと一方の出力ノードV1との間に挿入されていた抵抗
4の部分をNPNトランジスタQ4に変更している。こ
のトランジスタQ4は定電圧源VBBに接続されてお
り、出力ノードV1は仮想的な定電位点になる。この出
力ノードV1の電位を利用して図示しないTTL出力回
路中のトランジスタに供給する飽和防止のためのクラン
プ電圧が容易に生成される。
このように、抵抗R4の部分をトランジスタQ4に変更し
たので、レベル変換動作の速度を左右する抵抗がR2
3の2個になり、抵抗値が低減される。これにより、
出力ノードV1,V2の寄生容量によってきまる充放電
の時定数が削減される。この結果、ECL回路からTT
L回路へのレベル変換動作の速度が向上される。
第2図はこの発明のレベル変換回路を用いてTTL出力
回路に接続した構成の回路図であり、それと共に第1図
中の定電圧源VBB、及びTTL出力回路の具体的な実
施例の構成を示している。
定電圧源VBBは電源VCCの変動を受けにくいものが
よく、次のように構成されている。NPNトランジスタ
11のコレクタは正電源VCCに接続され、ベースは抵
抗R11を介して正電源VCCに接続されている。このト
ランジスタQ11のエミッタはレベル変換回路中のトラン
ジスタQ4のベースに接続されると共に抵抗R12,R13
を直列に介して接地電圧GNDに接続されている。上記
抵抗R12とR13の接続点にはNPNトランジスタQ12
13それぞれのベースが接続されている。トランジスタ
12のコレクタは上記トランジスタQ4のベースに接続
され、トランジスタQ13のコレクタは上記トランジスタ
11のベースに接続されている。これらトランジスタQ
12,Q13それぞれのエミッタは共に接地電圧GNDに接
続されている。
TTL出力回路は次のように構成されている。
レベル変換回路中の一方の出力ノードV1には、コレク
タが正電源VCCに接続されたNPNトランジスタ
21,Q22それぞれのベースが接続されている。トラン
ジスタQ21のエミッタはR21,R22を直列に介して接地
電圧GNDに接続されている。トランジスタQ22のエミ
ッタには、ベースがレベル変換回路中の他方の出力ノー
ドV2に接続されているNPNトランジスタQ23のコレ
クタに接続されている。このトランジスタQ23のコレク
タは抵抗R23を介して電源電圧VCCに接続され、エミ
ッタは抵抗R24を介して接地電圧GNDに接続されると
共にコレクタが出力端子OUTに接続されたNPNトラ
ンジスタQ24のベースに接続されている。このトランジ
スタQ24のコレクタにはNPNトランジスタQ25のエミ
ッタが接続されている。このトランジスタQ25のベース
は上記R21とR22の接続点に接続され、コレクタは上記
出力ノードV2に接続されている。
上記トランジスタQ23と抵抗R23との接続点にはNPN
トランジスタQ26のベースが接続されている。このトラ
ンジスタQ26のコレクタは正電源VCCに接続され、エ
ミッタは抵抗R25を介して接地電圧GNDに接続されて
いる。トランジスタQ26のエミッタと抵抗R25の接続点
にはエミッタが出力端子OUTに接続されたNPNトラ
ンジスタQ27のベースが接続されている。このトランジ
スタQ27のコレクタは抵抗R26を介して正電源VCCに
接続されている。
上記トランジスタQ26のベースとトランジスタQ27のコ
レクタとの間にはベースがコレクタに接続されたNPN
トランジスタQ28のコレクタ,エミッタ間が接続されて
いる。また、トランジスタQ26のエミッタとベースとの
間にはベースがコレクタに接続されたNPNトランジス
タQ29のコレクタ,エミッタ間が接続されている。
上記構成の回路を用いてこの発明のレベル変換回路の動
作を説明する。
ECLレベルの入力信号が入力端子IN,▲▼に供
給される。INが“H”レベル、▲▼が“L”レベ
ルのとき、差動回路A1内のトランジスタQ1はオン状
態、トランジスタQ2はオフ状態になる。トランジスタ
2は電流を引き込まないため、出力ノードV2の電位
は高い。よって、トランジスタQ23,Q24がオン状態と
なり、Q26,Q27はオフ状態となる。これにより、出力
端子OUTの電位は下がる。
INが“L”レベル、▲▼が“H”レベルのとき、
差動回路A1内のトランジスタQ1はオフ状態、トラン
ジスタQ2はオン状態になる。トランジスタQ2は電流を
引き込むため、出力ノードV2の電位は低くなる。よっ
て、トランジスタQ23,Q24がオフ状態となり、Q26
27はオン状態となる。これにより、出力端子OUTの
電位は上がる。この間、トランジスタQ22がQ23の飽和
防止用のクランプ電圧を与え、トランジスタQ25がQ24
の飽和防止用のクランプ電圧を与えている。このクラン
プ電圧は出力ノードV1が決定している。電流の切換え
に伴い、出力ノードV2の電位は上下に揺れるが、出力
ノードV1の電位は、定電圧源VBBで動作しているト
ランジスタQ4によって、ほぼ一定の電位に保持され
る。
上記実施例回路によれば、レベル切換え部の抵抗をトラ
ンジスタQ4に置き換えたことにより、電流の切換えに
伴う寄生容量の充放電にかかる時定数が削減される。こ
の結果、ECL回路からTTL回路へのレベル変換動作
の速度が向上される。さらに、レベル切換え部のトラン
ジスタのエミッタに仮想的に定電位点がつくれるのでT
TL出力回路中のクランプ電位のレベルを設定しやすく
している。
[発明の効果] 以上説明したようにこの発明によれば、レベル切換え部
を、ベースに定電位を与えるトランジスタとしたので、
抵抗が減り、出力ノードの寄生容量を充放電する際の時
定数が削減され、動作速度の向上が図れる。しかも、T
TL出力回路内へ与えるクランプ電位の安定化が実現さ
れ、信頼性の高いレベル変換回路を提供することができ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による構成の回路図、第2
図はこの発明のレベル変換回路を用いてTTL出力回路
に接続した具体的構成の回路図、第3図は従来のレベル
変換回路の構成を示す回路図である。 Q1,Q2,Q3,Q4,……NPNトランジスタ、R1
2,R3……抵抗、V1,V2……出力ノード。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号により負電圧で動作する差動対ト
    ランジスタで構成された電流切換え手段と、 前記差動対の一方トランジスタのコレクタが接続される
    第1の電位と、 前記差動対の他方トランジスタのコレクタに設けられ前
    記電流切換え手段により電位が切換わる第1の出力ノー
    ドと、 前記第1の出力ノードと第1の電位との間に挿入された
    第1の負荷素子と、 一方の端子に第2の電位が印加され、制御端子に第3の
    電位が印加されることにより他方の端子に一定電位を供
    給するレベル変換用のトランジスタと、 前記レベル変換用のトランジスタの他方の端子に設けら
    れた第2の出力ノードと、 前記第1の出力ノードと第2の出力ノードとの間に挿入
    された第2の負荷素子と を具備したことを特徴とするレベル変換回路。
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