JPS58205335A - 論理レベル変換回路 - Google Patents
論理レベル変換回路Info
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- JPS58205335A JPS58205335A JP58079188A JP7918883A JPS58205335A JP S58205335 A JPS58205335 A JP S58205335A JP 58079188 A JP58079188 A JP 58079188A JP 7918883 A JP7918883 A JP 7918883A JP S58205335 A JPS58205335 A JP S58205335A
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- Japan
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- logic level
- transistor
- voltage
- level conversion
- conversion circuit
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/0175—Coupling arrangements; Interface arrangements
- H03K19/018—Coupling arrangements; Interface arrangements using bipolar transistors only
- H03K19/01806—Interface arrangements
- H03K19/01812—Interface arrangements with at least one differential stage
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (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。
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、 ECL論理レベルからTTL論理レベル
へのレベル変換のため、入力側にKCL論理レベルを与
えられる1つのエミッタ結合電流スイッチとTTL出力
段とを有する論理レベル変換回路に関する。
へのレベル変換のため、入力側にKCL論理レベルを与
えられる1つのエミッタ結合電流スイッチとTTL出力
段とを有する論理レベル変換回路に関する。
レベル変換器は1つの論理素子ファミリの論理レベルを
他のファミリの論理レベルに変換するために用いられる
。ここでKOLレベルとはKCI。
他のファミリの論理レベルに変換するために用いられる
。ここでKOLレベルとはKCI。
(エミッタ結合論理)技術のレベルを指し、TTLレベ
ルとはTTL(トランジスタートランジスタ論理)技術
のレベルのほかに、たとえばRTL(抵抗−トランジス
タ論理)、DTL(ダイオード−トランジスタ論理)お
よびHLL(高レベル論理)技術のレベルのような他の
標準論理レベルをも指すものとする。TTLレベルは一
般に、電位゛0゛を基準とする電圧が論理的”高°状態
の表現のためには2ボルト以上、また論理的1低1状帖
の表現のためには0.8ボルト以下でなければならない
と定められている。しかし、ECLレベルは一般(で、
同じく電位woeを基準として、“高1状態と1低1状
態との間の差が著しく小さく、た七えば、 ECLレ
ベルでは電圧は論理的”高1状1ルの表現のためには−
0,98ボルト以上、また論理的“低1状態の表現のた
めには−1,63ボルト以下でなければならない。
ルとはTTL(トランジスタートランジスタ論理)技術
のレベルのほかに、たとえばRTL(抵抗−トランジス
タ論理)、DTL(ダイオード−トランジスタ論理)お
よびHLL(高レベル論理)技術のレベルのような他の
標準論理レベルをも指すものとする。TTLレベルは一
般に、電位゛0゛を基準とする電圧が論理的”高°状態
の表現のためには2ボルト以上、また論理的1低1状帖
の表現のためには0.8ボルト以下でなければならない
と定められている。しかし、ECLレベルは一般(で、
同じく電位woeを基準として、“高1状態と1低1状
態との間の差が著しく小さく、た七えば、 ECLレ
ベルでは電圧は論理的”高1状1ルの表現のためには−
0,98ボルト以上、また論理的“低1状態の表現のた
めには−1,63ボルト以下でなければならない。
冒頭に記載した種類の回路はたとえばTheInteg
rated C1rcuits Catalog fo
r DesignEnginaera (設計技術者
のための集積回路カタログ)1第1版、Texas I
nstrgmentes、1971年%第4−73〜4
−84頁およびMOtOrO−1a MF、CL In
tegrated C1rcuits (集積回路)、
1978年、第3〜21頁から公知である。TTLレベ
ルもR(!Lレベルも電圧101を基準とすることを可
能にするために、公知の回路は極性の異なる2つの供給
電圧を必要とし、従って単一の供給電圧しか必要としな
いレベル変換回路にくらべて給電に太き・な費用を必要
とする。
rated C1rcuits Catalog fo
r DesignEnginaera (設計技術者
のための集積回路カタログ)1第1版、Texas I
nstrgmentes、1971年%第4−73〜4
−84頁およびMOtOrO−1a MF、CL In
tegrated C1rcuits (集積回路)、
1978年、第3〜21頁から公知である。TTLレベ
ルもR(!Lレベルも電圧101を基準とすることを可
能にするために、公知の回路は極性の異なる2つの供給
電圧を必要とし、従って単一の供給電圧しか必要としな
いレベル変換回路にくらべて給電に太き・な費用を必要
とする。
本発明の目的は、遅延時間を小さくすることができ、か
つ単一の供給電圧ですますことができる論理レベル変換
回路を提供することである。
つ単一の供給電圧ですますことができる論理レベル変換
回路を提供することである。
この目的は本発明によれば、冒頭に記載した種類の論理
レベル変換回路において、入力側に電流スイッチの出力
を与えられておりかつ出力側でTTL出力段と接続され
ている電圧制御形電流源が設けられていることを特徴と
する論理レベル変換回路により達成される。それにより
、わずかな遅延時間でまた単一の供給電圧でECLレベ
ルをTTLレベルに変換することができる。
レベル変換回路において、入力側に電流スイッチの出力
を与えられておりかつ出力側でTTL出力段と接続され
ている電圧制御形電流源が設けられていることを特徴と
する論理レベル変換回路により達成される。それにより
、わずかな遅延時間でまた単一の供給電圧でECLレベ
ルをTTLレベルに変換することができる。
本発明による回路の実施態様は特許請求の範囲i2項以
下にあげられている。
下にあげられている。
以下、図面により本発明を一層詳細に説明する。
図面中で同一の要素には同一の符号が付されている。
第1図には、本発明によるレベル変換器の原理回路図が
示されている。ECLレベルに相自する入力電圧U工、
はECL出力差増幅器Aに与えられる。この差増幅器は
ΔUの出力電圧スパンを有する。入力レベルUINは供
給電圧V。Cを基準としている。差増幅2器Aはその出
力を電圧制御形電流源Bの形の特別なマツチング回路網
に与える。この電流源はその入力端に与えられた入力電
位に関係して異なる電流を生じ、それをTTL出力出力
段山える。この電流が出力段Cで所望のTTLレベルに
変換される。次いで、TTL出力出力段山力電圧U。U
Tが負荷抵抗RLおよび負荷キヤパシタンスCLを有す
る負荷回路りに与えられる。
示されている。ECLレベルに相自する入力電圧U工、
はECL出力差増幅器Aに与えられる。この差増幅器は
ΔUの出力電圧スパンを有する。入力レベルUINは供
給電圧V。Cを基準としている。差増幅2器Aはその出
力を電圧制御形電流源Bの形の特別なマツチング回路網
に与える。この電流源はその入力端に与えられた入力電
位に関係して異なる電流を生じ、それをTTL出力出力
段山える。この電流が出力段Cで所望のTTLレベルに
変換される。次いで、TTL出力出力段山力電圧U。U
Tが負荷抵抗RLおよび負荷キヤパシタンスCLを有す
る負荷回路りに与えられる。
A、BおよびCにはすべての3つのブロックに対して同
一の供給電圧V。0が供給される。
一の供給電圧V。0が供給される。
それによシ、ECL−TTLレベル変換器ノ実現に対す
る主要な問題、すなわち両レベルに対する基準電位のず
れ(ECLに対しては正供給、TTLに対しては負供給
)を電圧制御形電流源の形の特別なマツチング回路網に
より解決することができる。
る主要な問題、すなわち両レベルに対する基準電位のず
れ(ECLに対しては正供給、TTLに対しては負供給
)を電圧制御形電流源の形の特別なマツチング回路網に
より解決することができる。
スイッチング挙動は、差増幅器Aの出力端と電流源Bと
の間に接続されているコンデンサQCによる追加的ダイ
ナミック電圧結合によって改善される。
の間に接続されているコンデンサQCによる追加的ダイ
ナミック電圧結合によって改善される。
第2図には1本発明による変換器を簡単に実現する一実
施例の回路図が示されている。第1図のブロックAは通
常の電流スイッチとして構成されたECL出力差増幅器
である。すなわち、2つの□ エミッタ結合されたnpnトランジスタT6およびT7
から成っており、それらのコレクタはコレクタ抵抗R2
BおよびR2を介して供給電圧V。0に接続されており
、またそれらのエミッタは電流源Inに接続されており
、この電流源の他端は接地点に接続されている。トラン
ジスタT6のベースは入力信号U工、を与えられ、また
トランジスタT7のベースは、入力信号U工、の2高ル
ベルと1低ルベルとの間のほぼ中央の値に選定された基
準電圧Urerと接続されている。
施例の回路図が示されている。第1図のブロックAは通
常の電流スイッチとして構成されたECL出力差増幅器
である。すなわち、2つの□ エミッタ結合されたnpnトランジスタT6およびT7
から成っており、それらのコレクタはコレクタ抵抗R2
BおよびR2を介して供給電圧V。0に接続されており
、またそれらのエミッタは電流源Inに接続されており
、この電流源の他端は接地点に接続されている。トラン
ジスタT6のベースは入力信号U工、を与えられ、また
トランジスタT7のベースは、入力信号U工、の2高ル
ベルと1低ルベルとの間のほぼ中央の値に選定された基
準電圧Urerと接続されている。
上記の使用目的に適した差増幅器はたとえばU。
TietzeおよびCh、 5chenk著’ Hal
bleiter −8chaltungstechni
k (半導体回路技術)1.第5版、Springer
−Velag 、ベルリン−ハイデルベルグ−ニュー
ヨーク、1980年、特に第153゜154頁から公知
である。
bleiter −8chaltungstechni
k (半導体回路技術)1.第5版、Springer
−Velag 、ベルリン−ハイデルベルグ−ニュー
ヨーク、1980年、特に第153゜154頁から公知
である。
トランジスタT6およびT7から形成された電流スイッ
チの非反転出力端において、または抵抗R2において電
圧は、入力信号U工、が1高1であればV。。に等しく
、また入力信号U□、が1低1であれ(ば< vcc−
ΔU)に等しい。ΔUは出力電圧スパンと呼ばれる。抵
抗R2の値は、出力電圧スパンΔUを一般には通常のK
CL電流スイッチの電圧スパンよシも大きい所望の値と
するように選定される。
チの非反転出力端において、または抵抗R2において電
圧は、入力信号U工、が1高1であればV。。に等しく
、また入力信号U□、が1低1であれ(ば< vcc−
ΔU)に等しい。ΔUは出力電圧スパンと呼ばれる。抵
抗R2の値は、出力電圧スパンΔUを一般には通常のK
CL電流スイッチの電圧スパンよシも大きい所望の値と
するように選定される。
電流源BはトランジスタTI、T2およびT3から成シ
、図示されている例ではトランジスタダイオードを有す
る電流ミラーとして構成されている。そのベースで差増
幅器Aの非反転出力端に接続されて因るトランジスタT
1はエミッタホロワとして作用し、そのエミッタ抵抗R
30を流れる電流を制御する。トランジスタT2および
T3はトランジスタダイオードを有する電流ミラーとし
て接続されている。すなわち、それらのベース電極もエ
ミッタ電極も互いに接続されており、トランジスタダイ
オードとして作用するトランジスタT2ではベースおよ
びコレクタは短絡されており、またトランジスタT2お
よびT3のベース−エミッタ間スレシホルド電圧は互い
に同一である。この使用目的に適した回路はたとえば前
記図書” Halbleiter −Schaltun
gstechnik ” 、第55゜56頁から公知で
あり、このような回路では両トランジスタのコレクタ電
流■が互いに同一であるから、電流もI鏡像的1である
。
、図示されている例ではトランジスタダイオードを有す
る電流ミラーとして構成されている。そのベースで差増
幅器Aの非反転出力端に接続されて因るトランジスタT
1はエミッタホロワとして作用し、そのエミッタ抵抗R
30を流れる電流を制御する。トランジスタT2および
T3はトランジスタダイオードを有する電流ミラーとし
て接続されている。すなわち、それらのベース電極もエ
ミッタ電極も互いに接続されており、トランジスタダイ
オードとして作用するトランジスタT2ではベースおよ
びコレクタは短絡されており、またトランジスタT2お
よびT3のベース−エミッタ間スレシホルド電圧は互い
に同一である。この使用目的に適した回路はたとえば前
記図書” Halbleiter −Schaltun
gstechnik ” 、第55゜56頁から公知で
あり、このような回路では両トランジスタのコレクタ電
流■が互いに同一であるから、電流もI鏡像的1である
。
電流源Bは、入力端(トランジスタTIのベース)K高
い電圧が与えられる場合には出力端A3(トランジスタ
T3のコレクタ)に接地点に向って流れる大きな制御電
流■が得られ、また入力端に低い電圧が与えられる場合
には出力端に接地点に向かって流れる小さな、ただし零
ではない、制仰奄流工が得られるように構成されている
。その際、大きな制御電流工を小さな制御電流の小なく
とも2陪、特に2倍ないし4倍に選定することは有利で
ある。
い電圧が与えられる場合には出力端A3(トランジスタ
T3のコレクタ)に接地点に向って流れる大きな制御電
流■が得られ、また入力端に低い電圧が与えられる場合
には出力端に接地点に向かって流れる小さな、ただし零
ではない、制仰奄流工が得られるように構成されている
。その際、大きな制御電流工を小さな制御電流の小なく
とも2陪、特に2倍ないし4倍に選定することは有利で
ある。
制御電流Jは、通常のTTL出力段として構成されてい
てよいTTL出力出力段側御する。第2図の実施例では
、出力段がプツンユプル回路として構成されているので
、トランジスタT4(ベースで直接に端子A3に、ブた
抵抗R40を介してV に接続されておシ、コレクタで
コレクタ抵抗R50と、またエミッタでエミッタ抵抗R
60と接続されている)はトランジスタT5およびT1
5に対するドライブ・トランジスタとしての役割をする
。トランジスタT5(ペースでトランジスタT4のエミ
ッタと、またエミッタで接地点と接続されている)の出
力端から、TTLレベルに相当する出力電圧U。UTが
取出され得る。トランジスタT15(ペースでトランジ
スタT4のコレクタと、またコレクタで供給電圧V。0
と接続されている)およびダイオードD3(トランジス
タT15のエミッタとトランジスタT5のコレクタとの
間に接続されている)はいわゆる1プルアツグ1の作用
、すなわち出力電圧U。UTを供給電圧v0゜の方向に
引き上げる作用をする。
てよいTTL出力出力段側御する。第2図の実施例では
、出力段がプツンユプル回路として構成されているので
、トランジスタT4(ベースで直接に端子A3に、ブた
抵抗R40を介してV に接続されておシ、コレクタで
コレクタ抵抗R50と、またエミッタでエミッタ抵抗R
60と接続されている)はトランジスタT5およびT1
5に対するドライブ・トランジスタとしての役割をする
。トランジスタT5(ペースでトランジスタT4のエミ
ッタと、またエミッタで接地点と接続されている)の出
力端から、TTLレベルに相当する出力電圧U。UTが
取出され得る。トランジスタT15(ペースでトランジ
スタT4のコレクタと、またコレクタで供給電圧V。0
と接続されている)およびダイオードD3(トランジス
タT15のエミッタとトランジスタT5のコレクタとの
間に接続されている)はいわゆる1プルアツグ1の作用
、すなわち出力電圧U。UTを供給電圧v0゜の方向に
引き上げる作用をする。
トランジスタT4のペースに与えられる電圧が2つのエ
ミッターベース間スレシホルド電圧よりも大きければ、
トランジスタT4およびT5U4通し、従って出力電圧
U。UTは小さい(l低°レベル)。トランジスタT4
のペース電圧が2つのペース−エミッタ間スレンホルト
電圧よりも小さければ、トランジスタT5Vi阻止状態
となり、出力端U。UT K¥i1高ルベルが生ずる。
ミッターベース間スレシホルド電圧よりも大きければ、
トランジスタT4およびT5U4通し、従って出力電圧
U。UTは小さい(l低°レベル)。トランジスタT4
のペース電圧が2つのペース−エミッタ間スレンホルト
電圧よりも小さければ、トランジスタT5Vi阻止状態
となり、出力端U。UT K¥i1高ルベルが生ずる。
抵抗R40の値は、′高1出力信号に対する最小制御電
流IHmin において(すべてのばらつきを考慮に
入れて)関係式 %式% ここにTh vCC,maX ”最大供給電圧Ube
”ペース−エミッタ間スレシホルド電圧 が満たされるように、また1低1出力信号に対する最大
制御信号工Lma工において(すべてのばらつきを考慮
に入れて)関係式 %式% ここに、vcc、mi。=最小供給電圧が満たされるよ
うに選定されるのが有利である。
流IHmin において(すべてのばらつきを考慮に
入れて)関係式 %式% ここにTh vCC,maX ”最大供給電圧Ube
”ペース−エミッタ間スレシホルド電圧 が満たされるように、また1低1出力信号に対する最大
制御信号工Lma工において(すべてのばらつきを考慮
に入れて)関係式 %式% ここに、vcc、mi。=最小供給電圧が満たされるよ
うに選定されるのが有利である。
このようにして1%に、内部がF、OL回路技術で構成
されており、外部にTTLコンノ(チブル端子を有し、
また単一の供給電圧(たとえば+5v)で作動する集積
回路用のEOL−TTL変換回路が得られる。電圧結合
のかわシに電流結合(電流源B)が用い・られているの
で、供給電圧■。0の変動に際してもレベル変換に悪影
響が生ぜず、安定な出力信号を得ることができる。
されており、外部にTTLコンノ(チブル端子を有し、
また単一の供給電圧(たとえば+5v)で作動する集積
回路用のEOL−TTL変換回路が得られる。電圧結合
のかわシに電流結合(電流源B)が用い・られているの
で、供給電圧■。0の変動に際してもレベル変換に悪影
響が生ぜず、安定な出力信号を得ることができる。
しかし、電流制御は電圧制御よりもわずかに遅く作動す
るので、電流制御の加速のために、電流スイッチAの反
転出力端とTTL出力出力段別御入力端A3との間に接
続されてhる結合キャパシタンスQO(Cより動的結合
を行なうことが有利である。このキャパシタンスはダイ
オードの空乏層キャパシタンスとして、または酸化物キ
ャパシタンスとして構成することができる。結合キャパ
シタンスCは動的加速によシ、すなわちスイッチングの
瞬間の電圧結合により、パルスの側縁を急峻((シ、か
つ遅延時間をわずかにする。
るので、電流制御の加速のために、電流スイッチAの反
転出力端とTTL出力出力段別御入力端A3との間に接
続されてhる結合キャパシタンスQO(Cより動的結合
を行なうことが有利である。このキャパシタンスはダイ
オードの空乏層キャパシタンスとして、または酸化物キ
ャパシタンスとして構成することができる。結合キャパ
シタンスCは動的加速によシ、すなわちスイッチングの
瞬間の電圧結合により、パルスの側縁を急峻((シ、か
つ遅延時間をわずかにする。
速度上昇のための別の対策が、第2図の回路図に基づい
て本発明によるレベル変換回路の改良された実施例を示
す第3図の回路図に示されている。
て本発明によるレベル変換回路の改良された実施例を示
す第3図の回路図に示されている。
第3図の回路図は第1図と同様にブロックA、 B。
CおよびDを有する。ブロックAfd第2図と同様にト
ランジスタT6およびT7により電流スイッチとして、
ブロックBはトランジスタTI、T2およびT3により
電圧制御形電流源として、またブロックCはトランジス
タT4.T15およびT5によりプッシュプルTTL出
力段として構成されている。
ランジスタT6およびT7により電流スイッチとして、
ブロックBはトランジスタTI、T2およびT3により
電圧制御形電流源として、またブロックCはトランジス
タT4.T15およびT5によりプッシュプルTTL出
力段として構成されている。
第3図の実施例と比較して、変換回路のスイッチング挙
動がトランジスタT3.T4およびT5における飽和効
果の回避により改善されている。
動がトランジスタT3.T4およびT5における飽和効
果の回避により改善されている。
この目的でトランジスタT3.T4およびT5は/ヨッ
トキ・トランジスタとして構成されてよく、または第3
図と同様にクランプ・夛イオードと接続されてよい。
トキ・トランジスタとして構成されてよく、または第3
図と同様にクランプ・夛イオードと接続されてよい。
トランジスタT4は、そのコレクタとそのペースとの間
に接続されておシダイオードD6および抵抗R8から成
る直列回路により、トランジスタT4が飽和範囲内で作
動するかぎり、そのコレクターエミッタ残留電圧が低下
し得ないようにクランプされる。その際、トランジスタ
における残留電圧/fi抵抗R8(Cよシ定められる。
に接続されておシダイオードD6および抵抗R8から成
る直列回路により、トランジスタT4が飽和範囲内で作
動するかぎり、そのコレクターエミッタ残留電圧が低下
し得ないようにクランプされる。その際、トランジスタ
における残留電圧/fi抵抗R8(Cよシ定められる。
トランジスタT5のコレクターエミッタ間残留電圧は同
様にしてダイオードD7および抵抗RIOによりクラン
プされる。
様にしてダイオードD7および抵抗RIOによりクラン
プされる。
トランジスタT3のコレクターエミッタ間残留電圧はト
ランジスタT3のコレクタ回路に配置されているトラン
ジスタQ7によりクランプされ、そのベース電位はダイ
オードQTI、D4.D5、トランジスタQ7. Q
7Bおよび抵抗R6,RTI。
ランジスタT3のコレクタ回路に配置されているトラン
ジスタQ7によりクランプされ、そのベース電位はダイ
オードQTI、D4.D5、トランジスタQ7. Q
7Bおよび抵抗R6,RTI。
RT2から成るクランプ回路により(k+2 )・路は
下記のように構成されている。抵抗R6およびダイオー
ドQTI、D4およ、びD5がら成る直列回路が供給電
圧(抵抗R6)と接地点(ダイオードD5)との間に接
続されてhる。抵抗R6とダイオードQTIとの間の接
続点が抵抗RTIを介してトランジスタQ7のベースに
接[れており、またダイオードQTIとダイオードD4
との間の接続点が抵抗RT2を介してトランジスタQ7
ノヘースに接続されている。トランジスタQ7のコレク
タは供給電圧V。0と接続されており、またトランジス
タQ7のエミッタはトランジスタT4のベースまたは接
続点A3に接続されている。トランジスタQ7Bはその
コレクタで供給電圧V。0に、そのエミッタでトランジ
スタT4のエミッタに、またそのベースでダイオードQ
TIとダイオードD4との間の接続点に接続されている
。それにより、T3のコレクタ電位は値(k+1)Ub
8以下に低下し得ないようにされている。
下記のように構成されている。抵抗R6およびダイオー
ドQTI、D4およ、びD5がら成る直列回路が供給電
圧(抵抗R6)と接地点(ダイオードD5)との間に接
続されてhる。抵抗R6とダイオードQTIとの間の接
続点が抵抗RTIを介してトランジスタQ7のベースに
接[れており、またダイオードQTIとダイオードD4
との間の接続点が抵抗RT2を介してトランジスタQ7
ノヘースに接続されている。トランジスタQ7のコレク
タは供給電圧V。0と接続されており、またトランジス
タQ7のエミッタはトランジスタT4のベースまたは接
続点A3に接続されている。トランジスタQ7Bはその
コレクタで供給電圧V。0に、そのエミッタでトランジ
スタT4のエミッタに、またそのベースでダイオードQ
TIとダイオードD4との間の接続点に接続されている
。それにより、T3のコレクタ電位は値(k+1)Ub
8以下に低下し得ないようにされている。
トランジスタT4およびT5のベース−エミッタ間はこ
のクランプ回路によ!ll阻止状態ではk・Ubeにク
ランプされる。抵抗R10/ R11またはFT、Tl
/RT2から形成される両分圧器の分圧比はほぼ等大で
なければならず、0.5とo、8との間に選定されるの
が有利である。この場合、次式%式% ここに、R11=)ランジスタT5のベースと接地点と
の間のベー ス抵抗 導通状態(UOUT ””低@)におけるベース電位は
T4では(−+1)・Ubeであり、またT5ではUb
eである。
のクランプ回路によ!ll阻止状態ではk・Ubeにク
ランプされる。抵抗R10/ R11またはFT、Tl
/RT2から形成される両分圧器の分圧比はほぼ等大で
なければならず、0.5とo、8との間に選定されるの
が有利である。この場合、次式%式% ここに、R11=)ランジスタT5のベースと接地点と
の間のベー ス抵抗 導通状態(UOUT ””低@)におけるベース電位は
T4では(−+1)・Ubeであり、またT5ではUb
eである。
阻止状態ではクランプ回路がベース電位の低下をT4で
は(k+1)・Ubeに、またT5では1・Ub8に制
限する。
は(k+1)・Ubeに、またT5では1・Ub8に制
限する。
クランプ作用を信頼のおけるものとするため、トランジ
スタまたはダイオードの適当な選定によシ、ダイオード
D5.D4. QTIのベース・エミッタ間スレシホル
ド電圧がトランジスタT4゜T5.・Q7およびQ7B
のそれと等しめことが保証されていなければならない。
スタまたはダイオードの適当な選定によシ、ダイオード
D5.D4. QTIのベース・エミッタ間スレシホル
ド電圧がトランジスタT4゜T5.・Q7およびQ7B
のそれと等しめことが保証されていなければならない。
トランジスタT6およびT7から成る電流スイッチに対
する参照電圧”refは、入力信号’INの牛スパンに
相当する電圧降下が抵抗R3において発生され、さらに
両軍圧(入力電圧U工N)および参照電圧Urefが同
一の仕方で3つのダイオードまたはトランジスタ・スレ
シホルドを経て下方にずらされるという仕方で得られる
。
する参照電圧”refは、入力信号’INの牛スパンに
相当する電圧降下が抵抗R3において発生され、さらに
両軍圧(入力電圧U工N)および参照電圧Urefが同
一の仕方で3つのダイオードまたはトランジスタ・スレ
シホルドを経て下方にずらされるという仕方で得られる
。
電流源工。は、vccとSlのベースまたはコレクタと
の間の抵抗R8Iにより参照電流が定められ、それが公
知の仕方でトランジスタS2に与えられるという仕方で
実現されている。2エミツタ領域を有するトランジスタ
(面積ファクタ=2)の使用によりs Inは参照電
流工RT” (Vcc−Ube)/R8Iの2暗の値を
とる2゜ °最悪1条件下、特に供給電圧の変動の最悪条件下で全
回路の申し分のない機能を保証するために必要な出力電
流スイッチAのEC,LスパンΔUi’を特に重要であ
る。TTL段Cの入力端A3における必要なスイッチン
グ電位は下式で表わされる。
の間の抵抗R8Iにより参照電流が定められ、それが公
知の仕方でトランジスタS2に与えられるという仕方で
実現されている。2エミツタ領域を有するトランジスタ
(面積ファクタ=2)の使用によりs Inは参照電
流工RT” (Vcc−Ube)/R8Iの2暗の値を
とる2゜ °最悪1条件下、特に供給電圧の変動の最悪条件下で全
回路の申し分のない機能を保証するために必要な出力電
流スイッチAのEC,LスパンΔUi’を特に重要であ
る。TTL段Cの入力端A3における必要なスイッチン
グ電位は下式で表わされる。
v2λrf= (1” ) ’ ”be
(1ン電流源Bから与えられる電位は、
ダイオードD6およびトランジスタT4およびQ7によ
る負荷の影響(TTL段Cのスイッチング点で認められ
る)を無視すれば、入力端UINが1高ルベルの場合に
は、 また、入力端UINが1低ルベルの場合には、ここに、
n=2・・・=トランジスタS2の面積ファクタ である。
(1ン電流源Bから与えられる電位は、
ダイオードD6およびトランジスタT4およびQ7によ
る負荷の影響(TTL段Cのスイッチング点で認められ
る)を無視すれば、入力端UINが1高ルベルの場合に
は、 また、入力端UINが1低ルベルの場合には、ここに、
n=2・・・=トランジスタS2の面積ファクタ である。
必要な最小スパンΔUmin、errは下式のように計
算される。
算される。
(2)および(3)式を代入すると、下式が得られる。
第3図による回路は、たとえば通常のpnダイオードお
よび通常のnpnトランジスタを用いる場合、抵抗値に
関して下記のように設計される。
よび通常のnpnトランジスタを用いる場合、抵抗値に
関して下記のように設計される。
R2B−R2−1絵 R7−3,2kΩR3−250
Ω R8−800Ω R8I −4,2にΩ R9−1,5にΩR1−6
にΩ R10−250Ω R5−2,7にΩ R11−800ΩR6−5にΩ RTI −1,8にΩ RT2 − 4 kΩ この場合、電流源工。の電流工nは2mA%FiCLス
パンΔUは2v、電流源Bの電流は“高“レベルでは1
mA、”低ルベル ある。結合キャパシタンスQCは2 1”を供給電圧V
。Cは+5vである。
Ω R8−800Ω R8I −4,2にΩ R9−1,5にΩR1−6
にΩ R10−250Ω R5−2,7にΩ R11−800ΩR6−5にΩ RTI −1,8にΩ RT2 − 4 kΩ この場合、電流源工。の電流工nは2mA%FiCLス
パンΔUは2v、電流源Bの電流は“高“レベルでは1
mA、”低ルベル ある。結合キャパシタンスQCは2 1”を供給電圧V
。Cは+5vである。
(5)式において、供給電圧vCCの最大変動ΔVcc
を1vとt,、tだベース・エミッタ間スレンホルト電
圧Ubeの温度に起因する変動ΔUbeを0.25■と
すると、上記の設計の場合、 ΔUmi。、erj = 0− 4 5 vとなる。
を1vとt,、tだベース・エミッタ間スレンホルト電
圧Ubeの温度に起因する変動ΔUbeを0.25■と
すると、上記の設計の場合、 ΔUmi。、erj = 0− 4 5 vとなる。
従って、回路に用いられている2vのスノζンΔUによ
シ,′最悪1条件下でも十分な信号対雑音比が確保され
る。両方向で同一の信号対雑音比を得るためには,TT
L段Cのスイッチング点がΔU/2において到達されな
ければならない。
シ,′最悪1条件下でも十分な信号対雑音比が確保され
る。両方向で同一の信号対雑音比を得るためには,TT
L段Cのスイッチング点がΔU/2において到達されな
ければならない。
上記のように設計された第3図による変換回路のスイッ
チング挙動が第5図に示されている。この場合、すべて
のトランジスタはでT最適条件で駆動される。すなわち
、BEダイオードの大きさは,トランジスタ・スイッチ
ング時間が最小化されるように,スイッチングすべきコ
レクタ電流に合わされた。
チング挙動が第5図に示されている。この場合、すべて
のトランジスタはでT最適条件で駆動される。すなわち
、BEダイオードの大きさは,トランジスタ・スイッチ
ング時間が最小化されるように,スイッチングすべきコ
レクタ電流に合わされた。
入力端UINに与えられたECL人カパルスEの時間的
経過と、出力端U。UTに生じたTTL出力パルスAs
の時間的経過とかられかるように、立上がりおよび立下
がりに対するスイッチング時間は60θ以下である。
経過と、出力端U。UTに生じたTTL出力パルスAs
の時間的経過とかられかるように、立上がりおよび立下
がりに対するスイッチング時間は60θ以下である。
第1表かられかるように、この回路はすべての1最悪1
条件下で非常に一定な1低1出力レベルを有する(vo
L(v)は供給電圧および温度に関係する出力1低ルベ
ル)。
条件下で非常に一定な1低1出力レベルを有する(vo
L(v)は供給電圧および温度に関係する出力1低ルベ
ル)。
第3図による回路の静的伝達特性は第4図に、制御電流
工と出力端U。UTに生ずるTTL出力電圧とも縦軸に
とり、入力電圧U工、を横軸(Cとって示されている。
工と出力端U。UTに生ずるTTL出力電圧とも縦軸に
とり、入力電圧U工、を横軸(Cとって示されている。
第1図は本発明による回路のブロック接続図、第2図は
本発明による回路の一実施例の接続図、第3図は本発明
による回路のもう一つの実施例の接続図、第4図は本発
明による回路の静的伝達特性を示す線図、第5図は本発
明による回路のスイッチング挙動を説明するためのパル
スダイアグラムである。 A・・・電流スイッチ、B・・・電圧制御形電流源、C
・・・TTL出力段。 IGI IG2 IG3 〜 ↑
本発明による回路の一実施例の接続図、第3図は本発明
による回路のもう一つの実施例の接続図、第4図は本発
明による回路の静的伝達特性を示す線図、第5図は本発
明による回路のスイッチング挙動を説明するためのパル
スダイアグラムである。 A・・・電流スイッチ、B・・・電圧制御形電流源、C
・・・TTL出力段。 IGI IG2 IG3 〜 ↑
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)E(!L論理レベルからTTL論理レベルへのレベ
ル変換のため、入力側にECL論理レベルを与えられる
1つのエミッタ結合tliitスイッチとTTL出力段
とを有する論理レベル変換回路において、入力側に電流
スイッチ(A)の出力を与えられておりかつ出力側でT
TL出力段<C>と接続されている電圧制御形電流源(
B)が設けられていることを特徴とする。論理レベル変
換回路。 2) N流源(B )がトランジスタダイオード(T2
)を有する電流ミラーとして構成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の論理レベル変換回路
。 3)電流源(B)が入力端に電流スイッチ(A)の非反
転出力を与えられていることを特徴とする特許請求の範
囲第1項または第2項記載の論理レベル変換回路。 4)電流スイッチ(A)の反転出力端とTTL出力段C
C>の入力端(A3)との間にコンデンサ(QCりが接
続されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項な
いし第3頃のいずれかに記載の論理レベル変換回路。 5)TTI、出力段(C)がプッシュプル段(T5゜T
15)として構成されていることを特徴とする特許請求
の範囲第1項ないし第4項のいずれかに記載の論理レベ
ル変換回路。 6)TTL出力段(C)の少なくとも1つのトランジス
タのフレフタ・エミッタ間残留電圧をクランプするため
の回路(D6.R8;D?。 R10)が設けられていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項ないし第5@のいずれかに記載の論理レベル
変換回路。 7)TTL出力段CC)の少なくとも1つのトランジス
タのベース電位をクランプするための回路(R6,QT
I、D4.D5.Q7゜C7B)が設けられていること
を特徴とする特許請求の範囲第1項ないし第6項のいず
れかに記載の論理レベル変換回路。 8)電流ミラー(B)の作動トランジスタ(T3)のコ
レクタ・エミッタ間残留電圧をクランプするだめの回路
(C7)が設けられていることを特徴とする特許請求の
範囲第1項ないし第7項の論ずれかに記載の論理レベル
変換回路。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE32175124 | 1982-05-10 | ||
DE19823217512 DE3217512A1 (de) | 1982-05-10 | 1982-05-10 | Schaltungsanordnung zur pegelumsetzung |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58205335A true JPS58205335A (ja) | 1983-11-30 |
Family
ID=6163189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58079188A Pending JPS58205335A (ja) | 1982-05-10 | 1983-05-06 | 論理レベル変換回路 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4629913A (ja) |
EP (1) | EP0094044A3 (ja) |
JP (1) | JPS58205335A (ja) |
DE (1) | DE3217512A1 (ja) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4539493A (en) * | 1983-11-09 | 1985-09-03 | Advanced Micro Devices, Inc. | Dynamic ECL circuit adapted to drive loads having significant capacitance |
JPH0773205B2 (ja) * | 1983-12-20 | 1995-08-02 | 株式会社日立製作所 | レベル変換回路 |
JPS62230222A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-08 | Toshiba Corp | 入力回路 |
US4704544A (en) * | 1986-04-22 | 1987-11-03 | Unisearch Limited | Complementary current mirror logic |
US4684880A (en) * | 1986-12-09 | 1987-08-04 | Trw Inc. | Reference current generator circuit |
US4714871A (en) * | 1986-12-18 | 1987-12-22 | Rca Corporation | Level shifter for a power supply regulator in a television apparatus |
JPS63302620A (ja) * | 1987-06-03 | 1988-12-09 | Toshiba Corp | 出力回路 |
JPH0683053B2 (ja) * | 1987-10-30 | 1994-10-19 | 日本電気株式会社 | レベル変換回路 |
US4835420A (en) * | 1987-11-17 | 1989-05-30 | Applied Micro Circuits Corporation | Method and apparatus for signal level conversion with clamped capacitive bootstrap |
US4806799A (en) * | 1988-02-26 | 1989-02-21 | Motorola, Inc. | ECL to CMOS translator |
FR2635620B1 (fr) * | 1988-08-19 | 1991-08-02 | Radiotechnique Compelec | Circuit d'entree a commutation acceleree |
US4988898A (en) * | 1989-05-15 | 1991-01-29 | National Semiconductor Corporation | High speed ECL/CML to TTL translator circuit |
US5015888A (en) * | 1989-10-19 | 1991-05-14 | Texas Instruments Incorporated | Circuit and method of generating logic output signals from an ECL gate to drive a non-ECL gate |
JPH0666678B2 (ja) * | 1989-11-30 | 1994-08-24 | 株式会社東芝 | Ecl回路 |
JP2546004B2 (ja) * | 1989-12-28 | 1996-10-23 | 日本電気株式会社 | レベル変換回路 |
JPH0666679B2 (ja) * | 1990-01-31 | 1994-08-24 | 株式会社東芝 | Ecl論理回路 |
US5036224A (en) * | 1990-03-01 | 1991-07-30 | National Semiconductor Corporation | Single ended MOS to ECL output buffer |
JP2528028B2 (ja) * | 1990-08-22 | 1996-08-28 | 三菱電機株式会社 | レベル変換回路 |
US5124632A (en) * | 1991-07-01 | 1992-06-23 | Motorola, Inc. | Low-voltage precision current generator |
US5321320A (en) * | 1992-08-03 | 1994-06-14 | Unisys Corporation | ECL driver with adjustable rise and fall times, and method therefor |
US5467051A (en) * | 1993-09-01 | 1995-11-14 | Motorola, Inc. | Low voltage precision switch |
US7535280B2 (en) * | 2004-04-30 | 2009-05-19 | Texas Instruments Incorporated | Apparatus and method for shifting a signal from a first reference level to a second reference level |
US8692576B2 (en) * | 2006-09-18 | 2014-04-08 | Linear Technology Corporation | Circuit and methodology for high-speed, low-power level shifting |
US9563223B2 (en) * | 2015-05-19 | 2017-02-07 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Low-voltage current mirror circuit and method |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3491251A (en) * | 1965-12-20 | 1970-01-20 | Motorola Inc | Logic circuit having noise immunity capability which exceeds one-half the logic swing in both directions |
FR1515305A (fr) * | 1966-02-19 | 1968-03-01 | Tesla Np | Amplificateur d'opérations à transistor |
US3531730A (en) * | 1969-10-08 | 1970-09-29 | Rca Corp | Signal translating stage providing direct voltage |
US3676707A (en) * | 1970-03-12 | 1972-07-11 | Solartron Electronic Group | Jitter free trigger pulse generator |
US3766406A (en) * | 1971-12-06 | 1973-10-16 | Cogar Corp | Ecl-to-ttl converter |
US3974402A (en) * | 1975-03-26 | 1976-08-10 | Honeywell Information Systems, Inc. | Logic level translator |
EP0009083A1 (de) * | 1978-09-19 | 1980-04-02 | Siemens Aktiengesellschaft | Schaltungsanordnung zum Wechseln des Bezugspotentials von logischen Signalen |
US4356409A (en) * | 1979-06-29 | 1982-10-26 | Hitachi, Ltd. | Level conversion circuit |
US4456838A (en) * | 1981-02-25 | 1984-06-26 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Level shifting circuit |
JPS58106902A (ja) * | 1981-12-18 | 1983-06-25 | Nec Corp | Pinダイオ−ド駆動回路 |
US4539493A (en) * | 1983-11-09 | 1985-09-03 | Advanced Micro Devices, Inc. | Dynamic ECL circuit adapted to drive loads having significant capacitance |
-
1982
- 1982-05-10 DE DE19823217512 patent/DE3217512A1/de not_active Withdrawn
-
1983
- 1983-05-05 US US06/491,863 patent/US4629913A/en not_active Expired - Fee Related
- 1983-05-05 EP EP83104436A patent/EP0094044A3/de not_active Ceased
- 1983-05-06 JP JP58079188A patent/JPS58205335A/ja active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0094044A3 (de) | 1984-07-18 |
EP0094044A2 (de) | 1983-11-16 |
US4629913A (en) | 1986-12-16 |
DE3217512A1 (de) | 1983-11-10 |
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