JPS5837698B2 - トランジスタカイロソウチ - Google Patents

トランジスタカイロソウチ

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JPS5837698B2
JPS5837698B2 JP50085080A JP8508075A JPS5837698B2 JP S5837698 B2 JPS5837698 B2 JP S5837698B2 JP 50085080 A JP50085080 A JP 50085080A JP 8508075 A JP8508075 A JP 8508075A JP S5837698 B2 JPS5837698 B2 JP S5837698B2
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JP
Japan
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transistor
region
transistors
semiconductor region
circuit device
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JP50085080A
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徹 安達
久和 向井
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NTT Inc
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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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
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/082Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using bipolar transistors
    • H03K19/091Integrated injection logic or merged transistor logic

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、第1の導電型式を有する第1の半導体領域と
、この第1の半導体領域に連接ぞる第2の導電型式を有
する第2の半導体領域と、この第2の半導体領域と連接
ぞる少くとも2個の第3及び第4の半導体領域とを有し
て、第1、第2及び第3の半導体領域にて第1のトラン
ジスタが、第1、第2及び第4の半導体領域にて第2の
トランジスタが夫々構或されてなる構或を少くとも有す
るトランジスタ回路装置の改良に関する。
従来所種トランジスタ回路装置として、模式的にみて、
第1図A及びBに示す如く、例えばN型の半導体領域Q
1と、この領域Q1に連接ぜるP型の半導体領域Q2と
Asこの領域Q2と連接ぜるN型の例えば2個の半導体
領域Q3及び1個の半導体領域Q4とを有して領域Ql
,Q2及びQ3にて之等を夫々エミツタ、ベース及び
コレクタとぞる2個のトランジスタT1が、領域Q1,
Q2及びQ4にて之等を夫々エミツタ、ベース及びコレ
クタとぞる1個のトランジスタT2が構或され、又領域
Q1と連接ぞるP型の半導体領域Q50を有して領域Q
50,Ql及びQ2にて之等を夫々?ミツタ、ベース及
びコレクタとぞるトランジスタT10が構或されてなる
構或を有するか、又は第2図に示す如く上述ぜる領域Q
1〜Q4を有しで上述ゼるトランジスタT1及びT2が
構或され、又領域Q1と電気的に連結ぜるN型の半導体
領域Q51と、この領域Q51と連接し且領域Q2と電
気的に連結ぞるP型の半導体領域Q52と、領域Q51
と連接ぜるP型の半導体領域Q53とを有L”(領域Q
53,Q51及びQ521Cて之等を夫々エミツタ、ベ
ース及びコレクタとぜるトランジスタTIOが構成され
てなる構成を有するトランジスタ回路装置が提案されて
いる。
斯るトランジスタ回路装置は、遅延時間と消費電力との
積の値が比較的小さい低エネルギ論理回路の構或を有し
、又全体を比較的小なる半導体領域の面積を以って構成
し得、従って斯るトランジスタ回路装置の多数を以って
集積化ぞる論理回路装置を構或する場合に適用して好適
なものであるが、これを等価回路で表わせば、第3図A
に示す如くトランジスタTIOのコレクタがトランジス
タT1及びT2のベースに、ベースがトランジスタT1
及びT2のエミツタに夫々接続ぞる構或、又は第3図B
に示す如くトランジスタT10のコレクタがトランジス
タT1及びT2を構或ぜるマルチコレクタトランジスタ
T12のベースに、ベースがマルチコレクタトランジス
タT12のエミッタに夫々接続ぜる構成を有し、而して
第1図の場合領域Q2より又第2図の場合領域Q2又ぱ
Q52より従ってトランジスタTIOのコレクタ乃至ト
ランジスタT1及びT2又HT 1 2のベースより入
力端子Bが導出され、又第1図の場合領域Q1より又第
2図の場合領域Q1又iQ 5 1より従ってトランジ
スタTIOのベース乃至トランジスタT1及びT12の
工ツタより接地端子Gが導出され、更に領域Q3及びQ
4より従ってトランジスタT1及びT2又HT12のコ
レクタより夫々出力端子C1及びC2が導出され、尚更
に第1図の場合領域Q50より第2図の場合領域Q53
より従ってトランジスタTIOの工ツタより電源端子A
が導出されて使用されるものである。
所で斯るトランジスタ回路装置に依る場合、トランジス
タT10は、電源端子Aに一定電位を付与することで定
電流源として動作して入力端子Bよりの入力信号により
トランジスタT1及びT2?はT12の導通時にはトラ
ンジスタT1及びT2又ぼT12にベース駆動電流を、
トランジスタT1及びT2又UT12の遮断時にぽ入力
端子Bに接続されるトランジスタT1及びT2又ぱT1
2と同様の構或の前段のトランジスタに負荷電流を供給
する作用をなし、又トランジスタT1及びT2又HT1
2Hインバータ機能を有するスイッチングトランジスタ
として作用するものであるが、トランジスタT1及びT
2又UT12の導通時に於ける出力端子C1又flc2
に接続されるトランジスタT10と同様の構戊の後段の
トランジスタを通じてこのトランジスタT1及びT2又
UT12に供給される負荷電流なIc、ベース駆動電流
なIB、トランジスタT1及びT2又IT12の電流増
巾率をhFF,とすれば、一般に■『hFE》■oなる
ことが必要である為、トランジスタT1及びT2又fl
T12のベースU深い飽和に入り、ベース従って領域Q
1又UQI及びQ51に多くの少数担体が蓄積されるこ
ととなるものである。
貫万トランジスタT1及びT2又はT12が導通状態よ
り遮断状態となる為には、導通時に於でベースに蓄積ぞ
る少数担体な取除く必要があるものである。
従って上述ぜるトランジスタ回路装置による場合、トラ
ンジスタT1及びT2又idT12が導通状態より遮断
状態になるに要する時間即ちスイッチング時間が比較的
犬であり、この為の動作速度が比較的遅いという欠点を
有するものである。
依って本発明は斯る欠点を除去し得る新規な斯種トラン
ジスタ回路装置を提案せんとするもので、第4図以下に
つき本発明の実施例を詳述する所より明らかとなるであ
ろう。
第4図及び第5図は本発明の第1の実施例を示し、第1
図Bとの対応部分K(fl同一符号を附して詳細説明ほ
これを省略するも、層状のN型の領域Q1を有し、この
領域Q1内にその主面側よりP型の領域Q2が配され、
一万この領域Q2内にその主面側よりN型の2つの領域
Q3及び1つの領域Q4が図に於で領域Q4を左側とし
て配され、而して領域Q1 ,Q2及びQ3にて之等を
夫々エミツタ、ベース及びコレクタとぜる2個のトラン
ジスタT1が、領域Ql ,Q2及びQ4にて之等を夫
々工ツタ、ベース及びコレクタとぜる1個のトランジス
タT2が夫々構或され、又領域Q2?図に於で右側位置
より入力端子Bが、領域Q3より出力端子Cが、Q4よ
り接続端子Cが、領域Q1より接地端子Gが夫々導出さ
れている。
又領域Q1内の領域Q2の左側位置に主面側よりP型の
領域Q5が配され、而して領域Q5,Q1及びQ2にて
之等を夫々エミツタ、ベース及びコレクタとぜるトラン
ジスタT3が構或1汰一方領域Q5より接続端子ECが
導出され、これが導体40を介して接続端子Cに接続さ
れている。
更に領域Q1内の領域Q5の左側位置に主面側よりP型
の領賊Q9が配され、而して領域Q9,Q1及びQ5に
て之等を夫々エミツタ、ベース及びコレクタとぜるトラ
ンジスタT4が構成され、一方領域Q9より電源端子A
が導出されている。
以上が本発明の第1の実施例であるが斯る構或は、第3
図Aに対応せる第6図に示す如く、トランジスタT4の
エミツタが電源端子Aに、コレクタがトランジスタT3
のエミツタ及び接続端子EC及びC′を通じてトランジ
スタT2のコレクタニ、ヘースカトランジスタT3のベ
ース、トランジスタT1及びT2の工ツタ及び接地端子
Gに夫々接続され、トランジスタT3のコレクタがトラ
ンジスタT1及びT2のベース及び入力端子Bに接続さ
れ、トランジスタT1のコレクタが出力端子Cに接続ぞ
る等価回路で表わされること明らかである。
この為トランジスタT4は、電源端子Aに一定電圧を付
与することで定電流源として動作して入力端子Bよりの
入力信号によるトランジスタT1及びT2の導通時には
トランジスタT3を通じてトランジスタT1及びT2に
ベース駆動電流を供給する様になすと共に導体40を通
じてトランジスタT2のコレクタ側にも供給する作用を
なし、結局トランジスタT4のコレクタより得られるト
ランジスタT1及びT2に対するベース駆動電流の一部
がトランジスタT2のコレクタ吸収され、依ってこの分
トランジスタT1及びT2に対するベース電流が小とな
るものである。
而してトランジスタT2に吸収されるペース駆動電流の
一部はトランジスタT2のコレクタ電流として流れるも
のであるが、これに基きトランジスタT2のベース及び
エミツタ間に生ずる電圧が決まり、一万トランジスタT
1及びT2H共通の領域Q1及びQ2を含んで構威され
ているので両者の電流増巾?、ベース及びエミツタ間電
圧等の特性を互に等.しいものとして構或し得、この為
トランジスタT2のベース及び工ツタ間に生ずる電圧が
トランジスタT1のそれと等しくなり、依って出力端子
Cに接続される、トランジスタT3及びT4と同様の構
或及び接続関係を有する回路を駆動回路とするときこの
駆動回路と同様の駆動回路を通じてトランジスタT1の
コレクタに流れるコレクタ電流もトランジスタT2にコ
レクタ電流として流れるそのコレクタ電流と略々等しく
なるものである。
従ってトランジスタT1及びT2の双方につきコレクタ
電流に見合ったベース駆動電流が流れることとなって、
トランジスタT1及びT2の過飽和が回避され、両トラ
ンジスタT1及びT2共にそれ等のベースに多くの少数
担体が蓄積されることがなくなるものである。
依って上述ぜるトランジスタ回路装置によればトランジ
スタT1及びT2が導通状態より遮断状態になるに要す
る時間即ちスイッチング時間が第1図及び第2図の場合
に比し十分小となり、この為動作速度が十分大となるも
のである。
又斯る効果はトランジスタT1及びT2の電流増巾率が
変化してもトランジスタT3及びT4をトランジスタT
1及びT2と共に通常の如くそれ等に共通な半導体基板
上に構或する限り、失なわれることはないものである等
の大なる特徴を有する。
斯く上述ぞる本発明に依れば、極めて簡易な構成で低エ
ネルギ論理回路の構戒を有し乍ら高速動作をなし得るト
ランジスタ回路装置を提供し得る犬なる特徴を有し、依
って本発明によるトランジスタ回路装置はその多数を以
って集積化ぜる論理回路装置を構或する場合に適用して
極めて好適となるものである。
次に第7図にて本発明の第2の実施例につき述べるに、
本例に於で第4図との対応部分にぽ同一符号を附し詳細
説明はこれを省略するも、第4図にて上述ぜる構或に於
て領域Q4の領域Q2との連接面積が領域Q3の領域Q
2とのそれに比し小となされていることを除いては第4
図の場合と同様の構或を有する。
斯る構戒に依れば第4図及び第5図にで上述ぜると同様
の作用効果が得られること明らかであるが、領域Q4の
領域Q2との連接面積が領域Q3の領域Q2φそれに比
し小であることにより、?ランジスタT1及びT2の導
通時に於けるトランジスタT1のコレクタ電流がトラン
ジスタT2のそれに比し大となるも、トランジスタT1
及びT2の夫々につきコレクタ電流に見合ったベース駆
動電流が流れる関係は崩れることなく、従って第4図及
び第5図にで上述ぞる場合と同様の作用効果が動作の余
裕度を以って得られるものである。
従ってこの動作の余裕度が得られる分、全体の回路装置
を歩留り良く容易に構成し得ることとなる特徴を有する
ものである。
次に第8図にて本発明の第3の実施例につき述べるに、
本例に於で第4図との対応部分には同一符号を附して詳
細説明はこれを省略するも、第4図にて上述ぜる構或に
於て領域Q2及びQ9が互に近接され、而して領域Q9
,Ql及びQ2にて之等を夫々エミツタ、ベース及びコ
レクタとぜるトランジスタT5が構成される様になされ
た事を除いては第4図の場合と同様の構或を有する。
斯る構或に依れば、その構或は等価回路でみて第9図に
示す如く、第6図にて上述ぜる構或に於て工ツタを電源
端子A1ベースを接地端子G、コレクタをトランジスタ
T1及びT2のベースに接続ぜるトランジスタT5を有
することを除いては第6図と同様の構成を有し、依って
トランジスタT1及びT2に対するベース駆動電流がト
ランジスタT4及びT3による駆動回路の外トランジス
タT5による駆動回路よりも供給される様になくれてい
ることを除いては第4図の場合と同様であるので、第4
図の場合と同様の作用効果が得られること明らかである
が、トランジスタT5による駆動回路を有することによ
り、トランジスタT1及びT2に対するベース駆動電流
が第4図乃至第6図の場合より犬とし得るものである。
従って負荷の接続されるトランジスタT1のコレクタ電
流が多くなってもトランジスタT1及びT2の夫々につ
きそのコレクタ電流に見合ったベース駆動電流が流れる
関係は崩れることなく、従って第4図にて上述ぜる場合
と同様の作用効果が動作の余裕度を以って得られるもの
である。
従ってこの動作の余裕度が得られる分、全体の回路装置
を歩留り良く容易に構成し得ることとなる特徴を有する
ものである。
次に第10図及び第11図につき本発明の第4の実施例
につき述べるに、本例に於で第4図及び第5図との対応
部分には同一符号を附して詳細説明はこれを省略するも
、第4図及び第5図の構或に於て領域Q3及びQ4の位
置が左右入替わって配され、而して領域Q2の領域Q3
及びQ4間位置に主面側よりN型領域Q51が配され、
又端子Bが領域Q3の左側に連結されてなることを除い
ては第4図及び第5図の場合と同様の構或を有する。
斯る構成に依れば、領域Q2の領域Q5側位置51がト
ランジスタT3のコレクタ実効部として作用し、又領域
Q2の領域Q3及びQ4下の位置53及び54が夫々ト
ランジスタT1及びT2のベース実効部として作用し、
又領域Q2の領域Q51下の位置55が抵抗として作用
すること明らかである。
従って本例の構或はこれを等価回路で表わぞば、第12
図に示す如く、第6図にて上述ぜる構或に於てそのトラ
ンジスタT2のベースと直列に抵抗Rが介挿されてなる
構或を有するものである。
この為本例に於でも第4図及び第5図にて上述ぜると同
様の作用効果が得られること明らかであるが、その外、
トランジスタT1及びT2が遮断状態より導通状態とな
る場合に於けるトランジスタT2へのベース駆動電流が
トランジスタT1へのそれに比し遅くなり、依ってこの
分負荷の接続されるトランジスタT1に犬なるベース1
駆動電流が供給されるので、トランジスタT2の遮断状
態より導通状態への転換速度が第4図及び第5図の場合
に比し速くなる特徴を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図A及びB、及び第2図は本発明の基礎となるトラ
ンジスタ回路装置を示す模式的略線図、第3図A及びB
ぱそれ等の等価回路図、第4図及び第5図ぼ夫々本発明
に依るトラデジスタ回路装置の一例を示す平面図及び断
面図、第6図にその等価回路図、第7図は本発明の他の
実施例を示す略線的平面図、第8図は本発明の更に他の
実施例を示す路線的千筋図、第9図はその等価回路図、
第10図及び第11図は夫々本発明の尚更に他の実施例
を示す略線的平面図及び断面図、第12図はその等価回
路図である。 図中Q1〜Q9は夫々第1〜第9の半導体領域、T1〜
T!M;jJランジスタ、Afl電源端子,BU入力端
子、CU出力端子、EC及びC′接続端子、Gぱ接地端
子、 Rは抵抗を夫々示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 第1の導電型式を有する第1の半導体領域と、該第
    1の半導体領域に連接ぞる第2の導電型式を有する第2
    の半導体領域と、該第2の半導体領域と連接ぜる第1の
    導電型式を有する少くとも2個の第3及び第4の半導体
    領域とを有して上記第1、第2及び第3の半導体領域に
    て第1のトランジスタが、上記第4、第2及び第4の半
    導体領域にて第2のトランジスタが夫々構或されてなる
    構成を少くとも有するトランジスタ回路装置に於で、上
    記第1の半導体領域と連接ぜる第2の導電型式を有する
    第5の半導体領域を有して、上記第1、第2及び第5の
    半導体領域にて第3のトランジスタが構或され、上記第
    1の半導体領域と連接ぞる第2の導電型式を有する第9
    の半導体領域を有して、上記第11第5及び第9の半導
    体領域にて第4のトランジスタが構或され、上記第4及
    び第5の半導体領域が電気的に互に接続されてなる事を
    特徴とするトランジスタ回路装置。 2 特許請求の範囲第1項所載のトランジスタ回路装置
    に於で、上記第4の半導体領域の上記第2の半導体領域
    との連接面積が上記第3の半導体領域の上記第2の半導
    体領域との連接面積より小となされてなる事を特徴とす
    るトランジスタ回路装置。 3 特許請求の範囲第1項所載のトランジスタ回路装置
    に於で、上記第3及び第4のトランジスタを通って上記
    第2のトランジスタに流れる電流を上記第1のトランジ
    スタに流れる電流に比し小とすべ〈上記第2の半導体領
    域を形或してなる事を特徴とするトランジスタ回路装置
    。 4 特許請求の範囲第1項所載のトランジスタ回路装置
    に於で、上記第1、第2及び第9の半導体領域にて第5
    のトランジスタが構威されてなる事を特徴とするトラン
    ジスタ回路装置。
JP50085080A 1975-07-11 1975-07-11 トランジスタカイロソウチ Expired JPS5837698B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS63301489A (ja) * 1987-05-30 1988-12-08 Hiromichi Namikoshi ソリツドステ−トグロ−ランプ

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