JPS58104532A - 飽和形論理回路 - Google Patents

飽和形論理回路

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JPS58104532A
JPS58104532A JP20285181A JP20285181A JPS58104532A JP S58104532 A JPS58104532 A JP S58104532A JP 20285181 A JP20285181 A JP 20285181A JP 20285181 A JP20285181 A JP 20285181A JP S58104532 A JPS58104532 A JP S58104532A
Authority
JP
Japan
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transistor
collector
resistor
output
base
Prior art date
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Pending
Application number
JP20285181A
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English (en)
Inventor
Noboru Kiyozuka
清塚 昇
Susumu Mori
茂利 進
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS58104532A publication Critical patent/JPS58104532A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H03K19/01Modifications for accelerating switching
    • H03K19/013Modifications for accelerating switching in bipolar transistor circuits
    • H03K19/0136Modifications for accelerating switching in bipolar transistor circuits by means of a pull-up or down element

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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)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は飽和形論理回路に関するものである。
従来飽和形論理回路においては、141図に示す如く、
出力の低レベルから高レベルへの反転速度を早める為、
出力トランジスタ(以後トランジスタをTrと略記する
)Q4のベースに、それぞれ抵抗を介しベース、コレク
タを接続し、エイツタを接地し九トランジスタQ7よシ
なるアクティブプルダウン回路を具備している。
このアクティブプルダウン回路の目的は、入力端子に低
レベルが入力され、Tr Ql 、ダイオードD1が導
通(以後オンと記す)し、Tr Qz。
Q3が速断(以後、オフと記す)シ、それにともなって
出力TrQ4がオフする際にQ4のペース中の蓄積電荷
の効果、及び、出力端子の低レベルから高レベルへの反
転に対応し出力Tr Q4のベース・コレクタ容量によ
る建う−効果の為前段TrQ3がオフしQ4の駆動電流
がなくなっても、出力TrQ4のペース電位がすぐには
下降せずTrQ4のオフが遅れるつを防ぐ為のもので5
TrQ’iのベース及びコレクタにそれぞれ接続されて
いる抵抗及びTr Q7の寸法によって決定される一定
のインピーダンスで、出力Trのベースを接地する事に
より、出力TrQ4のオフに際し、そのベース電位を早
く下降させる事である。
従って出力Trのオフに際しては、上記アクティブプル
ダウン回路のインピーダンスは出来るだけ小さい事が望
ましい。しかし一方、入力端子に高レベルを加え出力T
rをオンさせる際には、出力Trの駆動電流は、できる
だけ多い方が望ましく、アクティブプルダウン回路のイ
ンピーダンスを小さくしておく事は、それだ妙出力Tr
の駆動電流を減らす事になシ出力端子の高レベルから低
レベルへの反転速度は遅くなる。
上記した様に、従来アクティブプルダウン回路において
は、そのインピーダンスは出力Trのオン、オフの速度
に対し相反し九効果を持つ為、双方の速度の兼ね合いで
決定されていて、アクティブプルダウン本来の出力Tr
のオフの際にベースの電位を早く下降させる効果が薄れ
るので十分な高速化が達成できないという間亀点があっ
た。
本発明はこのような問題を解決すべくなされたもので、
高速動作可能な飽和形論理回路を提供することを目的と
する。
本発明によれば、エミッタを抵抗を介し電源に接続した
PhP人カトランジスタ、骸入力トランジスタのエミッ
タにベースを接続したレベルシフトトランジスタ、該レ
ベルシフトド2ンジスタのエミッタをベースへ接続した
位相分割段トランジスタ及び皺位相分割段トランジスタ
のエイツタにベースを接続した第1のエンツタ接地出力
トランジスタとを含んでなる飽和形論理回路において、
抵抗を介してコレクタを電源に接続した前記レベルシフ
トトランジスタのコレクタに、所定のインピーダンスを
持つ素子を介してベースを接続した第2のエミッタ接地
トランジスタを有し、該第2のエミッタ接地トランジス
タのコレクタを抵抗を介して前記出力トランジスタのベ
ースに接続し、さらに前記第2のエミッタ接地トランジ
スタのベースと接地間に2つのインピーダンス素子を直
列接続し、その2つのインピーダンス素子の接続点に前
記PhP人カトランジスタのコレクタを接続してなる回
路を設け、前記レベルシフトトラン)スタのコレクタ電
位を検出することによプ、前記出力トランジスタの導通
/速断に際して前記第2のエミッタ接地トランジスタt
!断/導通させる手段を備えてなることを特徴とする飽
和形論理同路が得られる。
次に本発明をその実施例に従い図面を参照して詳細に説
明する。
第2図は本発明の一実施例を示す回路接続図である。
第2図に示す如く、本発明の特徴は、従来のアクティブ
プルダウン回路の代わ9に、位相分割段TrQ3の前段
に接続されているレベルシフ)TrQ2のコレクタに抵
抗R3を介しベースを接続したTr Q7のエミッタを
接地し、プレフタを抵抗R8を介し出力TrQ4のベー
スに接続し、さらにTrQ70ベースとPNP入力Tr
Qlのコレクタ間に、それぞれアノード、カソードを接
続したダイオードD2を設ゆ、PNP入力TrQ1のコ
レクタを抵抗R4を介し接地して構成した回路を設けた
事にある・ 以下にその動作↓てついて説明する。
まず入力に高レベルが入力されると、)’N)’入を 力TrQ1社、オフし、Qlのエミッタ電位が、抵抗R
1により引き上げられるにつれs Tr Qz。
Q3.Q4が順次オンし、出力端子に低レベルが出力さ
れる。この時Tr Q、aのコレクタ電位は下降しTr
 Q5.Q6はオフしている。
そして、この時抵抗R3,R4、ダイオードD2゜Tr
Q7によシ構成されている回路部分は、抵抗R3,R4
を適当に決定する事によシ、抵抗R2を流れる何分の1
(以彼n分の1と記す)かが、抵抗R3を流れ、さらに
この電流がダイオードD2、抵抗)t4を流れた時のダ
イオードD2のアノードの電位(すなわちトランジスタ
Q7のペース電位)がトランジスタQ7をオンさせない
電圧に押えられている様にしであるものとする。
従って第2図の回路においては、入力端子に高レベルが
入力され、出力端子に低レベルが出力されている時、ト
ランジスタQ7は、オフしている。
ここで前記したnは抵抗R2を流れる電流が、TrQ2
と、抵抗R3へ分流する分流比であるが、TrがQ2.
Q3.Q4と順次オンする際の速度が遅くならない様、
ある程度大きくしておく事が必要である。
次に入力信号が鳥レベルから低レベルへ変化すルト、入
力)’N)’ Tr Ql li、オンしQlの工t、
り電位も入力信号のレベルに追従して下降する為、Tr
 Q2.Q3.Q4と順次オフする。そしテTrQ3の
オフにつれそのコレクタ電位が上昇しTrQ5.Q6は
オンする。
そしてこの時抵抗R3jL4、ダイオードD2、TrQ
7で構成されている部分は、TrQ2のオフにつれ抵抗
R2から抵抗R3へ流入する電流が増加するのと、Tr
 Qlのオンにともなって、そのコレクタ電流が抵抗R
4へ流入するものとの効果でダイオードD2のアノード
電位が上昇し、TrQ7をオンせしめる様に抵抗R4,
R3t−決めておくものとする。
従って、入力信号が低レベルになるにつれ、トランジス
タQ7はオンし始める。
以上述べた様に本発明による実施例では、入力信号に対
応して出力TrQ4が、オンする際には、オフしていて
、出力TrQ4が、オフする際には、オンする様に動作
する、アクティブプルダウン回路を提供する事ができ、
出力Trオフ時のアクティブプルダウンのインピーダン
スを極力小さくする事により、出力Trオフの速度を大
−に早くする事ができる。
さらに出力Trオン時には、アクティブプルダウンTr
はオフしている為そのインピーダンスを小さくした事は
、悪影畳せずオンの速度は犠牲とならず、従来のアクテ
ィブプルダウン回路に比べ大幅に改善され要事になる。
次に、上記し九動作をさせる為の素子定数の選び方につ
いて説明する。まず、入力端子に高レベルが入力され、
出力端子に低レベルを出力している場合、)”?114
1’入力TrQ1がオフ、Tr Q2eQ3.Q4がオ
ン、Tr Q5.Q6は、オフしているがこの時抵抗R
2を流れる電流のn分の1以下が抵抗R3へ分流する為
には次式を満足しなければならない。
[Vcc −Viz(Q4)+Vml(Q3)+Vcg
(Q2):)2 x−x (R3十R4)+VD(D2 )≧Vi+鵞(
Q3)+Vm蕗(Q4)+VC]E(Q2)  ・・・
・・・(1)さらにこの抵抗R3を流れる電流が、ダイ
オードD2.抵抗R4に流入した時ダイオードD2のア
ノードの電位を、Tr Q7をオンさせない電圧に押え
ておく為に線法式を満足しなければならない。
XR4+VD (D2)<VIE (Q7)     
 ・・・・・・(2)ここで上記2式において、 Vlll B )ランジスタのベース・工きツタ関オン
電圧、 VCEはトランジスタのエミッタ・コレクタ間オン電圧
、 VD はダイオードのオン電圧 VCCは電源電圧、 をそれぞれ表わし、さらに分)島くする為VCC=5v
、VIK=Q、75v、Vcx=a3v、VD:α4v
として(1)、(2)式を整理すると (R3+R4)≧0.438 X n X R2・・・
・・・(1’)R4< 0.333xR3・・・・・・
(1)となる。
次に入力端子に低レベルが入力され出力端子に高レベル
が出力されている場合は、 Tr Qlはオン、Tr 
Q2.Q3.Q4tiオフ、Tr Q5.Q6はオンと
なっている。この時、抵抗R2,R3を経由する電流と
、)’NP入力Trのコレクタ電流によ)決るダイオー
ドD2のアノード端子の電位が、トランジスタQ7をオ
ンさせるに充分な電位迄上昇する為には次式を満足しな
ければならない。
≧Vi+g (Q7 )・・・・・・(8)ここでVI
Lは入力信号の低レベルを圧で゛あり、まtζαはPN
P入力Trのベース接地電流増幅率を表わ、し、さらに
■ル=α8vとして(8)式を整理すると R4≧0.101 X’XRI      −・・・・
・(イ)α となる。
従って以上(1)、(2)、(8)式を満足する様抵抗
R3゜R4を決定すれば本発明の回路において前述した
動作を行う事ができる。
第3図は本発明の他の実施例を示す回路接続図である。
第3図は、第2図中の抵抗R3を複数個のダイオードの
直列接続に置換えた回路で前述した各条件を満足する様
、抵抗R4を決定すれば第2図の場合と全く同様な動作
を実現する事ができる。
さらに本発明の実施例としては、第2図、第3図におけ
るダイオードD2をTrQlのコレクタと接地間に、抵
抗R4をTr Q7のベースとTrQlのコレクタ間に
、入換えて接続した回路でも同様な動作を実現できる〇 尚傘骨・図面においてはシwツ)キーTTL、囲
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の飽和形論理回路を示す回路接続図、第
2図及び第3rj4はそれぞれ本発明の一実施例及び他
の実施例を示す回路接続図である。 図中、R1,R9−・・・・・抵抗、Q1〜Q7・・・
−・・トランジスタ、DI〜D5・・・・・・シ冒ット
キーダイオード、Vcc・・・・・・電源電圧端子、 を表わす。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. エンツタを抵抗を介し電源に接続したPNP入力トラン
    ジスタ、赦入力トランジスタのエンツタにベースを接続
    したレベルシフトトランジスタ、該レベルシフトトラン
    ジスタノエイツタヲヘースへ接続した位相分割段トラン
    ジスタ及び該位相分割段トランジスタの工ty夕にベー
    スを接続した第1のエイツタ接地出力トランジスタとを
    含んでなる飽和形論理回路において、抵抗を介してコレ
    クタを電源に接続し九前記レベルシフトトランジスタの
    ;レクタに、所定のインピーダンスを持つ素子を介して
    ベースを接続し九ts2のエンツタ接地トランジスタを
    有し、該第2のエンツタ接地トランジスタの;レクタを
    抵抗を介して前記出力トランジスタのベースに接続し、
    さらに前記第20ニオツタ接地トランジスタのベースと
    鱗地関に2つのインピーダンス素子を直列接続し、その
    2つのインピーダンス素子の接続点に前記PNI’入力
    トランジスタのコレクタを接続してなる回路を設け、前
    記レベルシフトトランジスタのコレクタ電位を検出する
    ことによ)、前記出力トランジスタの導通/遮断に際し
    て前記第2のエミッタ接地トランジスタを遮断/導通さ
    せる手段を備えてなることを特徴とする飽和形論理回路
JP20285181A 1981-12-16 1981-12-16 飽和形論理回路 Pending JPS58104532A (ja)

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ID=16464239

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0225431A2 (en) * 1985-12-03 1987-06-16 Advanced Micro Devices, Inc. Buffered miller current compensating circuit
FR2816133A1 (fr) * 2000-10-31 2002-05-03 St Microelectronics Sa Circuit d'aide a la commutation d'un circuit logique

Cited By (4)

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EP0225431A2 (en) * 1985-12-03 1987-06-16 Advanced Micro Devices, Inc. Buffered miller current compensating circuit
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