JPS5848522A - パルス保持回路 - Google Patents

パルス保持回路

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Publication number
JPS5848522A
JPS5848522A JP57112612A JP11261282A JPS5848522A JP S5848522 A JPS5848522 A JP S5848522A JP 57112612 A JP57112612 A JP 57112612A JP 11261282 A JP11261282 A JP 11261282A JP S5848522 A JPS5848522 A JP S5848522A
Authority
JP
Japan
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transistor
circuit
pulse
holding circuit
monostable multivibrator
Prior art date
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Pending
Application number
JP57112612A
Other languages
English (en)
Inventor
イヴ・エメ・ボネ
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.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPS5848522A publication Critical patent/JPS5848522A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/153Arrangements in which a pulse is delivered at the instant when a predetermined characteristic of an input signal is present or at a fixed time interval after this instant
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K5/00Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
    • H03K5/01Shaping pulses
    • H03K5/04Shaping pulses by increasing duration; by decreasing duration

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Pulse Circuits (AREA)
  • Electronic Switches (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】 本発明は半導体集積スイッチング回路に、より具体的に
は、制御信号が除かれた後に出力パルスをアップ・レベ
ルに保持するための回路に関する。
また良好な応用例に訃いて、この回路計単安定マルチバ
イブレータを実現するのに用いられる。
この型の保持回路はそれ自体では頻繁に用いられ、RC
回路網を含む論理回路の組み合せから構成される。
単安定マルチバイブレータあるいはシングル・ショット
は、(例えばクロックによって生じた)入力パルスに応
答して、入力パルスの前縁又は後縁と同期し且つその幅
が回路の特定のパラメータによって決定され従って入力
パルスの幅には独立なパルスを発生する。周知のように
、このパルスの幅はRC回路網中のキャパシタの電荷に
よって又は遅縁線の長さによって決定される。
現在の傾向はよシ一層微細化されたVLSI回路を開発
する方向にあるが、上記構成、要素は集積化された形に
作ることが難しい。インダクタは集積回路の形に作るこ
とが事実上不可能なので、遅縁線を製造するには多段R
C回路網を用いなければならない。全ての場合において
、キャパシタがシリコン・チップ中に集積化されなけれ
ばならない。不幸な事に、この目的にモノリシック集積
回路技術を用いるといくつかの問題が生じる。即ち、第
1にキャパシタンスが15 pFを越す事が困難である
。例えば100pFのキャパシタンスを得るためには約
10M2のシリコン面積が必要であるが、これは標準的
なチップの殆んど全面積でアル。ま7’C15pF以上
のキャパシタンスは信頼性の問題(例えば酸化物中のど
ンホールの存在によるキャパシタのブレークダウン)を
生じる可能性がある。
現在の所、普通の解決法は通常555型集積回路を用い
、外部キャパシタを接続して所望の単安定マルチバイブ
レータを形成する事である。明らかにこの方法は、この
ディスクリニドな外部キャパシタの存在に由来する多く
の欠点、例えば空間の損失、又は集積回路をキャパシタ
に接続するために出力ピンを設けなければならない事等
の欠点を有する。
従って、LSI技術を用いたモノリシック構造として形
成できる単安定回路に関する必要性が今日の電子産業に
おいて存在している。
本発明の目的赫前記欠点の全てをなくす事である。その
ために本発明は、幅Tの矩形パルスに応答して幅T+τ
の同期した矩決パルスを供給する保持回路を提供する。
但しτは調整可能な所定の時間間隔である。
この非常に単純な回路は、時間間隔τを与えるために、
事前に飽和状態に駆動された通常のバイポーラ・トラン
ジスタのターン・オフ遅縁ヲ利用する事によって、従来
性なわれていたように時間間隔τを与えるのにキャパシ
タ及びその電荷を用いろ事を不必要にする。この時間間
隔τはトランジスタのベース中に蓄積された電荷が所定
の値を示す抵抗に制御された方式で転送されるのに要す
る時間によって4見られる。
また上記保持回路及び通常のN OR101路から、非
容量性単安定マルチバイブレータが構成される。
クロック信号はNOR回路へ1つの入力として加えられ
る。またNOR回路は保持回路によって処理されたクロ
ック信号が他方の入力に加えられる。
NOR回路の出力パルスは、用いたトランジスタの型に
依存してクロック信号の前線又は後縁のいずれかと同期
し、幅τを持つ。従ってこれは、任意の単安定マルチバ
イブレータの出力信号のように、クロック信号の幅Tに
独立である。
従って本発明は、通常の集積回路製造技術を用いてシリ
コン・チップの非常に小さな部分に完全に形成できる単
安定マルチ(バイブレータを提供する。その多くの第1
1点は周知1である。
以下図面を参照しながら本発明の良好な実施例を詳細に
説明する。
第1A図及び第1B図を参照すると、本発明に従って構
成された単安定マルチバイブレータ10が示されている
。この装置は通常のNOR回路11を含み、その第1の
入jJはクロック信号(入力Aに印加される)を受は取
り、その第2の入力8、(Cで表わされる)は保持回路
12の出力を受は取る。
出力、信号は端子Bに得ら五A。また保持回路もクロッ
ク信号を入力として受は取る。
NOR回路11は、トランジスタT1及びT2のコレク
タを共通の抵抗R1に接続し、それをさらに電源電圧V
  に接続する事によって、通常 C の方法で実現される。トランジスタT1のベースはバイ
アス抵抗R2、R3に接続され、一方トランジスタT2
のベースはバイアス抵抗R4に接続される。保持回路1
2は抵抗R5、ブロッキング・ダイオードDI(コレク
ターベース接合が短絡されたトランジスタT3から構成
される)、及びトランジスタT4、抵抗R6から構成さ
れる 抵抗R6はバイアス抵抗として用いられるが、特
にトランジスタT4が飽和した時にこのトランジスタの
ベースを放電するために役立つ。簡単のために、保持回
路は単安定マルチバイブレータ中で用いる観点から説明
する。
以下第2図を参照しながら回路10の動作を説明する。
この図は(入力クロック信号が加えられる)点A%(マ
ルチバイブレータ出力の)点B1及び(保持回路出力の
)点C並びにT1及びT2のコレクタの電位を示す。こ
れらのコレクタは、個々に、即ちそれらが相互接続され
ず各々のコレクタが抵抗R1で負荷されているかのよう
に考えられる。
アップ・レベル(例えばV )がクロック信号 C によって入力Aに加えられた時、トランジスタT1は即
座に導通させられる。従ってT1のコレクタの電位はV
  から0ボルトになる。簡単のた C めに、ターン・オン及びターン・オフによる遅延(これ
らは各々10n$及び2O−nsのオーダーである)は
図に示していない。さらにこのアップ・レベルの印加の
結果として、T4が即座に飽和状態に駆動される。R6
>> R5なので、そのベース電流は事実上次式によっ
て定められる。
但LV。はダイオードD1における電圧降下、(vBE
)T4はT4のエミッターベース接合における電圧降下
である。
飽和のへりにおけるdcβ β(又はhFF、)即ちT
4の静的電流5IFll得は飽和したT4に関してIc
max/■B1の比によって定義される。但しICIT
1aX=vcc/R4である。あるいは事実上βzR5
/R4である。T4が飽和した時、T2のベースは接置
され、このトランジスタは急速にターン・オフされる。
第2図はT2のコレクタ電圧の増加を明瞭に示している
。このコレクタは別々であると考えられる゛。時間間隔
Tの後にクロック信号がダウン・レベルに戻ると、トラ
ンジスタT1はそのベースの低いイ(イアス抵抗(R2
はR3と並列に接続される)により急速にターン・オフ
されT1のコレクタ電圧は急速にV  に戻る。しかじ
な−ら強く飽和したトランジスタT4のベース中に蓄積
された電荷(少数キャリア)は、ブロッキング・ダイオ
ードD1の存在により端子A(これはその時大浦、電位
である)に向って流れる事ガ不可能であり、抵抗に6に
流入する。従ってR6はT4のターン・オフ時間を制御
する。このターン・オフ時間to’f ’fは蓄積時間
t と立ち下り゛時間tf との和に等しいが、実質的
にはt に等しい。t は8            
    8次の公知の関係丈によって宇められる。
但しτ は蓄積時間定数” B2  はT4のターン・
オフ電流であってIB2=(VBFJ)T4/R6のよ
うに定められる。
既に明らかなように1  は主にR5に依存すBす る。パラメータτ 及びβは、用いたバイポーラ技術に
よって決定される。蓄積時間t は多数のパラメータ、
特にR6に依存し、容易に所望の値に調整できる。
ベース中の電荷蓄積現象、従ってトランジスタに固有の
蓄積時間t は、スイッチング時間を遅くするので回路
動作にとって有害であると一般に考えられている事は興
味深い。従って従来技術はこれまで、蓄積時間を減少さ
せる手段(例えばベース−コレクタ接合に並列にショッ
トキー・ダイオードを接続するか、又はベースを駆動す
る抵抗に並列にキャパシタを接続する事)を見い出すこ
とに専心していた。
t に近い時間間隔τの後T4がカット・オフされ、そ
の結果T2が即座に導通させられる。出力Bは物理的に
T1及びT2のコレクタの共通ノードに対応する。従っ
て点Bにおける出力パルスはT1及びT2のコレクタ電
圧をORする事によって得られる。
第2図に示すようにこの単安定マルチバイブレータは、
特定な調整可能な幅τを持ちクロック・パルスの後縁と
同期したパルスを発生する。
例えばfT≧400 MHz、 BVcoo” 13 
V、β≧30といつ7′C特性を示すトランジスタを与
える通常のNPNバイポーラ技術を用い、T4が10m
A  )ランジスタ、T1、T2、T3が3mA トラ
ンジスタであるとすると、T4に関してτ =95ns
及びv  =(vBE)T4=0.7Vである。
R5=4にΩ、R6=30にΩ及びR4=8にΩのよう
に選定すると、上記(1)式に従ってt =29Ons
あるいはt  :300nsになる。
10にΩの抵抗を負荷として有する通常の単安定マルチ
バイブレータを用いると、この蓄積時間は理論的に岐C
”30pF%実際はC=50pF即ち4.5 mn?の
シリコン面積を用いれば得られるであろう。
回路10は、トランジスタT4がバイポーラ・デバイス
なので、BIFET型の混成技術又はバイポーラ技術の
いずれかを用いて製造できる。回路は、どのようなバイ
ポーラ、技術を世いるかに無関係である。T4のパラメ
ータは用いた特定の技術に依存するが、τの所望の値は
全ての場合に抵抗R6の値を調整することによって得ら
れる。
当業者にとってNPN)ランジスタから構成されたこの
回路はPNPデバイスから成る回路として容易に実施で
きる事が明らかであろう。その場合出力パルスはクロッ
ク・パルスの前縁において発生するであろう。
、回路12は、入力信号(ここではクロック・パルスの
後縁)が消えた後特定の時間間隔τの聞出カパルスを維
持又は与えられたパルスの持続時間を時間開隔τだけ引
き伸ばf車が望まれる全ての焦合に適応される。
単安定マルチバイブレータ10は、クロック・パルスの
後縁(又は前縁)と同゛期した、特定の持続時間での別
のパルスを発生させる事が望まれる全ての場合に適用さ
れる。従ってそれはパルス発生器、矩形化回路、ゼロ交
差検出雛及び連綴回路等に用いることができる。
それらはディスクリートな部品として構成してもよいが
、キャパシタが完全に存在゛しないのでモノリシック集
積回路として実施するのに特に適している。
【図面の簡単な説明】
第1A図は単安定マルチバイブレータの崗第1B図は第
1A図の単安定マルチバイブレータのブロック図、 第2図は第1A図の単安定マルチバイブレータの種々の
点におけるパルスの波形図である。 10・・・・単安定マルチバイブレータ、11・・・・
NOR回路、12・・・・保持回路、T1〜T4・・・
・バイポーラ・トランジスタ。 出願人イン久づbタナル・ビジ木ス・マシーンズ・コー
ポレーション代理人 弁理士  岡   1)  次 
 生(外1名)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)制御信号が除かれた後、一定の時間間隔の間パル
    スを所定のレベルに保持するための回路であって、 入力パルスを受は取るための手段及び出力パルスを与え
    るための手段と、 少なくとも1つのバイポー2・トランジスタを含む電荷
    蓄積手段と、 上記トランジスタを飽和させるための手段と、上記トラ
    ンジスタの制御された放電を可能にし、制御信号の除か
    れた後に上記トランジスタのターン・オフを遅延させる
    手段とを含む パルス保持回路。
  2. (2)上記一定の時間間隔が事実上上記トランジスタの
    蓄積時間に等しい特許請求の範囲第(1)項記載のパル
    ス保持回路。
JP57112612A 1981-09-08 1982-07-01 パルス保持回路 Pending JPS5848522A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP81430029A EP0073870B1 (fr) 1981-09-08 1981-09-08 Multivibrateur monostable intégré sans condensateur
EP814300299 1981-09-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5848522A true JPS5848522A (ja) 1983-03-22

Family

ID=8188597

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57112612A Pending JPS5848522A (ja) 1981-09-08 1982-07-01 パルス保持回路

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4574204A (ja)
EP (1) EP0073870B1 (ja)
JP (1) JPS5848522A (ja)
DE (1) DE3175784D1 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
EP0073870A1 (fr) 1983-03-16
US4574204A (en) 1986-03-04
EP0073870B1 (fr) 1986-12-30
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