JPH0744443B2 - マルチプレクサ回路 - Google Patents

マルチプレクサ回路

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JPH0744443B2
JPH0744443B2 JP3303859A JP30385991A JPH0744443B2 JP H0744443 B2 JPH0744443 B2 JP H0744443B2 JP 3303859 A JP3303859 A JP 3303859A JP 30385991 A JP30385991 A JP 30385991A JP H0744443 B2 JPH0744443 B2 JP H0744443B2
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JP
Japan
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input
transistor
base
switch
coupled
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JP3303859A
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チン−テ・ケント・チャン
ヒュン・ジョン・シン
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International Business Machines Corp
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International Business Machines Corp
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/62Switching arrangements with several input- output-terminals, e.g. multiplexers, distributors
    • H03K17/6257Switching arrangements with several input- output-terminals, e.g. multiplexers, distributors with several inputs only combined with selecting means
    • H03K17/6264Switching arrangements with several input- output-terminals, e.g. multiplexers, distributors with several inputs only combined with selecting means using current steering means

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  • Logic Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はマルチプレクサ回路、特
にエミッタ結合ロジック構成で接続されたバイポーラ・
トランジスタを用いるマルチプレクサ回路に関する。
【0002】
【従来の技術】多重化機能を実現する技術は種々のタイ
プのゲート・ネットワークを用いる多重化回路に関連す
る。回路によってはトランジスタ対のカスコード直列接
続を用いてスイッチング機能を与える。前記回路を通し
て起きる電圧シフトに適応するように、この配列はより
大きい電源電圧を必要とする。更に、所望の範囲内でロ
ジック・レベルを後退させる回路特性の追加が必要であ
る。
【0003】高速マルチプレクサ機能を実現するため
に、バイポーラ・トランジスタは最高速度のスイッチン
グ動作を提供する。しかしながら、ゲートとして作用す
る装置でも信号のスイッチングを制御する装置でも、バ
イポーラ回路での飽和の影響を回避するための配慮が必
要である。更に、多重化機能に専用されるシリコンその
ものを最小にするために、かなりの設計上の努力が必要
である。
【0004】従来の技術では他のタイプのスイッチング
・ネットワークが示されている。米国特許第25353
03号、同第2576026号及び同第2567318
号明細書には、共有カソード構成で接続される3ダイオ
ード、Tネットワーク・スイッチが開示されている。ス
イッチング電圧が1つのダイオードのアノードに加えら
れ、前記ダイオードを導電させるとともに他の2つのダ
イオードの間で移送される信号が減衰させられる。前記
スイッチング回路はマルチプレクサ配列で実現されるこ
とが示されている。
【0005】米国特許第2906869号明細書には、
ダイオードがトライオード・ゲートに入力を供給する初
期の方式のマルチプレクサ回路が開示されている。米国
特許第2913528号明細書には、分路ダイオードを
設け、そのカソードにゲート電圧を加えることによりゲ
ート動作が行われる走査回路が開示されている。ゲート
電圧を用いて前記ダイオードの導電状態を変えることに
より、直列に接続されたゲート・ダイオードの導電状態
が制御される。米国特許第3029310号明細書に
は、ゲート装置として信号ラインにもダイオード・クラ
ンプを用いる周波数走査スイッチング回路が開示されて
いる。
【0006】米国特許第3090447号明細書には、
ゲートされる信号でバイアスされるゲートを有するスイ
ッチ回路が開示されている。前記スイッチ回路は分路接
続されたトランジスタのコレクタ−エミッタ経路の導電
レベルにより制御される。
【0007】米国特許第4390988号明細書には、
多対2対1多重化回路への入力ゲートとして複数のゲー
トの電界効果トランジスタを用いるマルチプレクサが開
示されている。米国特許第4461960号明細書に
は、スイッチング段のベース入力としてクランプするた
めに分路接続のトランジスタを用いる多重化回路が開示
されている。米国特許第4551634号明細書には、
第1と第2のMOSスイッチング・トランジスタの間の
接続点をクランプするために分路MOS装置が用いられ
るMOS多重化回路が開示されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は使用半
導体数を最少にする高速多重化回路を提供することであ
る。
【0009】本発明のもう1つの目的はバイポーラ・エ
ミッタ結合ロジック技術を用いる高速多重化回路を提供
することである。
【0010】本発明の更にもう1つの目的は多重化スイ
ッチ又は復号器回路のどちらかにより動作が制御される
バイポーラ・エミッタ結合ロジック多重化回路を提供す
ることである。
【0011】
【課題を解決するための手段】複数の入力バイポーラ・
トランジスタ及び基準バイポーラ・トランジスタを含む
高速マルチプレクサ回路が記述される。前記入力及び基
準トランジスタは、それらのエミッタが共通してエミッ
タ電流源に結合され且つそれらのコレクタがコレクタ電
源に結合される。前記基準トランジスタのコレクタはイ
ンピーダンスを通じてコレクタ電源に結合される。基準
電圧は前記基準バイポーラ・トランジスタのベースに接
続され、導電のためのバイアスを与える。多重化される
入力信号は入力バイポーラ・トランジスタの各々のベー
スに接続され且つ前記入力バイポーラ・トランジスタの
各々のベースとスイッチ入力の間にダイオード回路が結
合される。第1の状態では、スイッチ入力は前記ダイオ
ード回路を導電させるとともに前記入力トランジスタの
ベースをクランプし、それが信号入力に応答するのを阻
止する。前記スイッチは前記ダイオード回路を非導電に
するとともに、入力信号に応答して入力トランジスタが
導電できるようにする第2の状態も表わす。入力トラン
ジスタの導電は前記基準トランジスタを通る電流を変化
させ、前記変化は前記コレクタに接続されたインピーダ
ンスの両端に反映され出力として検出される。
【0012】
【実施例】図1は本発明を実施し、従来の技術の問題
点、例えば複数のレベルの電流スイッチのスタック、複
数の電流源、及び(又は)ロジック・レベルをシフトさ
せる追加回路を避けるマルチプレクサ回路を示す。
【0013】図1は複数の入力段10、12、14等を
示す。その各々は、NPNバイポーラ・トランジスタ1
6を含み、そのコレクタはコレクタ電圧源Vcc18に接
続され、そのエミッタは共有エミッタ・ライン20に接
続される。多重化される信号は入力端子22から抵抗器
24を介してトランジスタ16のベースに加えられる。
ダイオード構成の分路トランジスタ(ダイオードとも呼
ぶ)26はトランジスタ16とスイッチ端子28の間に
接続される。スイッチ端子28の入力は多重化スイッチ
(又は復号器)30により生成される。多重化スイッチ
30はその出力ラインにゲート電圧を生成するように構
成され、それに従って入力段10、12、14等がゲー
トされる。
【0014】共有エミッタ・ライン20は入力段10、
12及び14にあるトランジスタのエミッタと基準トラ
ンジスタ32のエミッタを接続する。基準電圧はトラン
ジスタ32のベースに加えられ、それが各トランジスタ
16とのエミッタ結合モードで動作できるようにする。
基準電圧は入力トランジスタ16のどれかが導電しなく
てもトランジスタ32を導電させるために必要である。
【0015】基準トランジスタ32のエミッタはトラン
ジスタ34を介してエミッタ電圧源Vee36の端子に接
続される。トランジスタ34は、ダイオード結合トラン
ジスタ即ち38と組合わせて、回路に必要な電流源を供
給する。トランジスタ32のコレクタは抵抗器40を介
してコレクタ電圧源Vcc18の端子に接続される。前記
回路からの出力はトランジスタ32と抵抗器40の間の
結合点から取出され、トランジスタ42を介して出力端
子44にエミッタ駆動出力を供給する。
【0016】図1のマルチプレクサ回路への各入力段の
構造及び動作は同一であるので、前記1つの入力段の動
作だけを説明するが、他の段も同じように動作すること
がわかる。
【0017】最初に、多重化スイッチ30は全ての入力
端子に低いレベルの電圧を供給するので、各ダイオード
26は導電状態になるようにバイアスされる。この動作
は各トランジスタ16のベース回路を低いレベルにクラ
ンプするとともに、それを非導電状態にする。多重化さ
れる信号は入力端子22に加えられる。これらの条件の
下では、通常のエミッタ結合ロジック形式で、基準トラ
ンジスタ32及びトランジスタ34を通して(Vcc18
とVee36の端子の間に)電流が流れる。
【0018】多重化動作が要求されると、多重化スイッ
チ30は入力段10にあるダイオード26のスイッチ端
子28に高いレベルの電圧を供給する。それによって、
ダイオード26は非導電状態になるので、トランジスタ
16のベース回路のクランプを解除する。その結果、ト
ランジスタ16は入力端子22の入力電圧のレベルに従
って導電する。トランジスタ16の導電は共有エミッタ
・ライン20の電位、従ってトランジスタ34にかかる
電圧を上げる。電圧の上昇により、トランジスタ32を
流れる電流は減少するので、そのコレクタ電圧は高くな
る。従って、トランジスタ42を流れる電流が増し、出
力端子44の電位は高くなる。
【0019】入力段10にある入力端子22で入力がサ
ンプリングされた後、多重化スイッチ30は入力段10
の端子28でレベルを低くし、それによってダイオード
26はバイアスがかかって導電状態になるので、トラン
ジスタ16のベース回路は再びクランプされる。従っ
て、トランジスタ16の導電は止む。そして、多重化ス
イッチ30は入力段12(又は別の選択された段)のス
イッチ端子28に高い電圧を加え、多重化動作が続く。
【0020】図1に示す回路の利点は、多重化される入
力チャネルを付加しても、3つの装置(抵抗器24、ダ
イオード26及びトランジスタ16)を付加するだけで
よいことである。更に、トランジスタ34を流れる1つ
の電流源が負荷インピーダンス40により制御されるか
ら、前記回路は従来の技術に見られる不整合の問題が生
じない。
【0021】図2は内蔵された復号機能により動作が制
御される多重化回路を示す。前記ダイオード構成の単一
エミッタ・トランジスタ26の代りに、図2では、ダイ
オード結合の複数エミッタ・トランジスタ(ダイオード
とも呼ぶ)50が使用され、トランジスタ16のベース
回路に接続される。ダイオード50は復号機能を実行
し、コード化されたアドレス・ライン52のどれかがド
ライバ54によって低いレベルの状態に引込まれる。従
って、そのアドレス・ラインの全てが高いレベルの状態
にあるときにだけ、複数エミッタ・ダイオード50は非
導電状態になり、関連した入力段の動作が可能になる。
その結果、入力段10、12、14等のどれか1つが選
択的に動作できるか、又はトライバ54からの適切な出
力がライン52に加えられると動作できなくなる。
【0022】前記説明はNPNトランジスタが示されて
いるが、適切な電圧源により、PNPトランジスタが使
用できることも当業者には理解されるであろう。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば使用半導体数を最少にす
る高速多重化回路が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施するマルチプレクサの回路図であ
る。
【図2】本発明を実施し且つ復号器機能を内蔵するマル
チプレクサの回路図である。
【符号の説明】
10 入力段 12 入力段 14 入力段 16 NPNバイポーラ・トランジスタ 18 コレクタ電圧源Vcc 20 共有エミッタ・ライン 22 入力端子 24 抵抗器 26 ダイオード 28 スイッチ端子 30 多重化スイッチ 32 基準トランジスタ 34 トランジスタ 36 エミッタ電圧源Vee 38 ダイオード結合トランジスタ 40 抵抗器 42 トランジスタ 44 出力端子 50 ダイオード 52 アドレス・ライン 54 ドライバ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヒュン・ジョン・シン アメリカ合衆国10541、ニューヨーク州、 マホパック、ウイリアムスバーグ・ドライ ブ 504番地 (56)参考文献 米国特許5075566(US,A)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エミッタ電流源にエミッタが共有結合され
    且つコレクタ電源にコレクタが結合された複数の入力バ
    イポーラ・トランジスタ及び前記コレクタ電源にインピ
    ーダンスを介してコレクタが結合される1つの基準バイ
    ポーラ・トランジスタ、 前記基準トランジスタにバイアスを与えて導電させるた
    めに前記基準トランジスタのベースに接続された基準電
    圧、 前記入力バイポーラ・トランジスタの各々のベースに接
    続されるスイッチ入力信号、及び前記各入力バイポーラ
    ・トランジスタのベースとスイッチ入力との間に結合さ
    れたダイオード手段を有し、 第1の状態で、前記スイッチ入力により、前記ダイオー
    ド手段は接続された入力バイポーラ・トランジスタのベ
    ースをクランプしてそれが前記入力信号に応答するのを
    阻止し、第2の状態で、前記スイッチ入力により、前記
    ダイオード手段は前記入力バイポーラ・トランジスタの
    ベースのクランプを解除してそれが前記入力信号に応答
    して導電できるようにし、前記入力バイポーラ・トラン
    ジスタの導電は前記基準トランジスタを流れる電流を変
    え、前記電流の変化は前記コレクタに接続されたインピ
    ーダンスの両端に出力信号として反映されるマルチプレ
    クサ回路。
  2. 【請求項2】前記ダイオード手段の各々はそのベースと
    コレクタがどちらも前記入力バイポーラ・トランジスタ
    のベースに結合され且つそのエミッタがスイッチ入力に
    結合されるトランジスタを含む請求項1のマルチプレク
    サ回路。
  3. 【請求項3】前記スイッチ入力は多重化スイッチにより
    生成され、前記スイッチは選択的に前記第2の状態の入
    力を前記ダイオード手段に加え、それによって入力バイ
    ポーラ・トランジスタの各々はそれぞれのベース回路に
    加えられた入力に応答することができる請求項1のマル
    チプレクサ回路。
  4. 【請求項4】前記ダイオード手段の各々は複数のエミッ
    タ端子を有し、前記スイッチ入力は前記エミッタ端子毎
    に別々のアドレス信号を含み、第1の状態を示しエミッ
    タ端子に加えられたアドレス信号によって前記ダイオー
    ド手段はそれに接続された入力トランジスタのベースを
    クランプする請求項1のマルチプレクサ回路。
  5. 【請求項5】前記バイポーラ・トランジスタの各々は同
    一のタイプである請求項1のマルチプレクサ回路。
  6. 【請求項6】1つのコレクタ電圧源及びエミッタ電流源
    だけが用いられる請求項1のマルチプレクサ回路。
JP3303859A 1990-12-14 1991-10-24 マルチプレクサ回路 Expired - Lifetime JPH0744443B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US628252 1990-12-14
US07/628,252 US5075566A (en) 1990-12-14 1990-12-14 Bipolar emitter-coupled logic multiplexer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH06343036A JPH06343036A (ja) 1994-12-13
JPH0744443B2 true JPH0744443B2 (ja) 1995-05-15

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ID=24518116

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3303859A Expired - Lifetime JPH0744443B2 (ja) 1990-12-14 1991-10-24 マルチプレクサ回路

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JP (1) JPH0744443B2 (ja)

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US5075566A (en) 1991-12-24
JPH06343036A (ja) 1994-12-13

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