JPS5912625A - Logical circuit - Google Patents

Logical circuit

Info

Publication number
JPS5912625A
JPS5912625A JP57121590A JP12159082A JPS5912625A JP S5912625 A JPS5912625 A JP S5912625A JP 57121590 A JP57121590 A JP 57121590A JP 12159082 A JP12159082 A JP 12159082A JP S5912625 A JPS5912625 A JP S5912625A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
circuit
short
transistor
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP57121590A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kitoku Murotani
室谷 樹徳
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP57121590A priority Critical patent/JPS5912625A/en
Publication of JPS5912625A publication Critical patent/JPS5912625A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/003Modifications for increasing the reliability for protection
    • H03K19/00315Modifications for increasing the reliability for protection in field-effect transistor circuits

Landscapes

  • 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

PURPOSE:To prevent an excessive current due to short-circuit of output, by detecting the short-circuit with the logical processing between the output and the input to an output circuit in the output circuit of PP drive for turning off the output. CONSTITUTION:The output circuit comprising MOSFETs 11, 12 is driven in the way of push-pull(PP) at an output transistor drive circuit 10. Further, an input signal of the FET11 and the output of the output circuit are inputted to an exclusive OR circuit 20. If a short-circuit takes place at the output terminal, two inputs of an OR20 are opposite in phase each other, its output goes to a high level and the short-circuit of output is to be detected. This high level signal inverts an FF comprising an NOR15 and an inverter 16 to turn on FETs 13, 14, then the FETs 11, 12 are turned off, allowing to prevent a short-circuit current. The excessive current due to the short-circuit of output is prevented in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は論理素子の出力回路に関するものである。[Detailed description of the invention] The present invention relates to an output circuit for a logic element.

論理素子を用いて論理回路を構成する場合、複数の素子
の入出力を共通に接続して配線を減らす仁とが行なわれ
ている。この様な論理回路では共通に接続されている論
理素子の故障等によって、出力がグランド或いは電源と
短絡されてしまう事がある。一般に論理素子はTTL規
格として政礒の電流を流した状態で出力高電圧として2
.4v以上、出力低電圧として0.4V以下が出力でき
る様に設計されている。従って出力が短絡されると10
9mA以上の大きな電流が流れ、素子の破壊或いは寿命
の低下を引き起こす。
When constructing a logic circuit using logic elements, it is common practice to commonly connect the inputs and outputs of a plurality of elements to reduce the amount of wiring. In such logic circuits, the output may be short-circuited to ground or the power supply due to a failure of commonly connected logic elements. In general, logic elements have a high output voltage of 2 when a certain amount of current is flowing according to the TTL standard.
.. It is designed to be able to output 4V or more and 0.4V or less as an output low voltage. Therefore, if the output is shorted, 10
A large current of 9 mA or more flows, causing destruction of the element or shortening of its life.

本発明は上記を鑑みてなされたもので、論理素子の出力
短絡による過大電流を防止する事を目的とする。従来、
この様な過大電流を防止する手段としては出力に直列に
抵抗を挿入する方法があったが、この抵抗は正常動作時
にも当然影響があシ、好ましいものではない。
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to prevent excessive current caused by short-circuiting of the output of a logic element. Conventionally,
As a means to prevent such excessive current, there has been a method of inserting a resistor in series with the output, but this resistor naturally has an effect even during normal operation, and is not preferable.

本発明は論理素子の出力信号と内部信号との論理によっ
て出力回路を制御することを特徴とじている、1 以下本発明の実施例を第1図を参照して説明する。例で
はNチャンネルMOSトランジスタの場合について述べ
るがPチャンネルトランジスタあるいはバイポーラトラ
ンジスタを用いる場合でも全く同様である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention is characterized in that an output circuit is controlled by logic between an output signal of a logic element and an internal signal.1 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. In this example, we will discuss the case of an N-channel MOS transistor, but the same applies even if a P-channel transistor or a bipolar transistor is used.

MOSトランジスタ11.12は直列に接続され、11
のドレインは電源に、12のソースはグランドに接続さ
れ、11.12の共通接続点を出力端子とする出力回路
が構成されている。10は出力駆動回路であり、11.
12のゲートに互いに逆相の信号を供給し、出力回路を
プッシュプル駆動している。、20は排他的論理和であ
シ、前記出力端とトランジスタ11への入力信号を入力
として動作する。非論理和15及びインバータ16は交
差結合されてフリップ・フロッグを構成し、排他的論理
和20の出力を入力とし、インバータ16の出力でトラ
ンジスタ13.14を駆動している。トランジスタ13
.14は駆動回路10の出力とグランド間に接続され、
出力トランジスタの制御をしている。トランジスタ18
はデプレシミン型MOSトランジスタ17を負荷とする
インバータでゲートを電源に接続して電、源検出回路を
構成し、ドレインを排他的論理和20の出力に接続した
トランジスタ19を駆動している1゜次に回路動作につ
いて説明する。本例ではNチャンネルMOSトランジス
タが使用されているため出力トランジスタ11への入力
信号と出力は同相となる。従って正常動作時には排他的
論理和20への2つの入力は常に同相であり、その出力
は低レベルに保たれている。しかし、出力端が電源ある
いはグランドへ短絡されると前記同相関係が逆転し、2
0が動作する。例えば出力が高レベルにある時、出力端
がグランドに短絡されると、11への入力は高レベルの
ままであるが、出力端は短絡によって低レベルになって
しまうため排他的論理和への2つの入力は互いに逆相と
なシ、その出力は高レベルとガって出力の短絡を検出で
きる。この高レベル信号は次段の非論理和とインバータ
で構成されたスリップ・フロップを反転させ、トランジ
スタ13.14がオンするため出力トランジスタ11.
12はオフし短絡電流は防止される1)以上が基本的な
動作であるが、以下に述べる点が考慮されなければなら
ない。
MOS transistors 11 and 12 are connected in series, and 11 and 12 are connected in series.
The drain of 12 is connected to the power supply, the source of 12 is connected to the ground, and an output circuit is constructed in which the common connection point of 11 and 12 is used as an output terminal. 10 is an output drive circuit; 11.
Signals with mutually opposite phases are supplied to the 12 gates, and the output circuit is driven in push-pull mode. , 20 are exclusive ORs, and operate with the output terminal and the input signal to the transistor 11 as inputs. The non-OR 15 and the inverter 16 are cross-coupled to form a flip-flop, the output of the exclusive OR 20 is input, and the output of the inverter 16 drives transistors 13 and 14. transistor 13
.. 14 is connected between the output of the drive circuit 10 and the ground,
Controls the output transistor. transistor 18
is a 1°-order inverter whose load is a depressimine MOS transistor 17, whose gate is connected to the power supply to form a power source detection circuit, and which drives the transistor 19 whose drain is connected to the output of the exclusive OR 20. The circuit operation will be explained below. In this example, since an N-channel MOS transistor is used, the input signal to the output transistor 11 and the output are in phase. Therefore, during normal operation, the two inputs to exclusive OR 20 are always in phase and its output is kept at a low level. However, if the output end is shorted to the power supply or ground, the common-mode relationship is reversed, and 2
0 works. For example, if the output terminal is short-circuited to ground while the output is at a high level, the input to 11 will remain at high level, but the output terminal will become low level due to the short circuit, so the exclusive OR will not be applied. The two inputs are out of phase with each other, and the output is at a high level to detect a short circuit in the output. This high-level signal inverts the next-stage slip-flop composed of a non-OR and an inverter, turning on transistors 13 and 14, so output transistors 11 and 11.
12 is turned off and short-circuit current is prevented.1) The above is the basic operation, but the following points must be taken into consideration.

まず、短絡状態の判定である。本発明の基本は出力と出
力回路駆動信号との論理的矛盾を検出することにあるが
、正常動作時に発生する過渡的な短絡状態に対しては応
答しないようにする必要がある。出力が高レベルから低
し勺し或いはその逆に変化する過渡期には出力回路駆動
イへ号に対して出力の応答には必らず遅延がちシ、この
時間には短絡と同じ状態が発生してしまう、、この過渡
的短絡を短絡と判定しないだめには、検出回路の応答速
度を遅くしてやればよい。過渡的短絡状態の起こる時間
は出力の立ち上がり、立ち下が9時間に対応することに
なるが、この時間は出力回路を含む論理回路全体の遅延
時間または最小動作サイクルタイムの数分の1である。
First, a short-circuit condition is determined. Although the basis of the present invention is to detect logical contradictions between the output and the output circuit drive signal, it is necessary to avoid responding to transient short-circuit conditions that occur during normal operation. During the transition period when the output changes from a high level to a low level or vice versa, there is always a delay in the response of the output to the output circuit drive signal, and during this time a condition similar to a short circuit occurs. In order to prevent this transient short circuit from being determined as a short circuit, the response speed of the detection circuit should be slowed down. The time during which a transient short circuit occurs corresponds to 9 hours for the rise and fall of the output, but this time is a fraction of the delay time or minimum operating cycle time of the entire logic circuit including the output circuit. .

従って検出回路の応答する最小の信号を最小サイク)レ
タイム程度に設定すれば、正常動作時の過渡的短絡状態
には応答せず、サイクルタイム以上の短絡状態にのみ応
答する検出回路が容易に構成できる。
Therefore, by setting the minimum signal to which the detection circuit responds to approximately the minimum cycle time, it is possible to easily configure a detection circuit that does not respond to transient short-circuit conditions during normal operation, but responds only to short-circuit conditions that are longer than the cycle time. can.

次に考慮すべき点は短絡が検出され、出力トランジスタ
がオフされた後の動作である。出力トランジスタがオフ
されると駆動信号と出力との論理的矛盾が解消されるた
め、検出回路は再び出力トランジスタをオンさせる元の
状態に戻ってしまう1゜この時出力の短絡が解除されて
いカいと再び検出回路が動作して出力トランジスタをオ
フさせるという発振現象が起きてしまう。この様な現象
を防ぐために、短絡を一度検出し動作した時にはその状
態をラッチしてしまう必要がある1、この場合、ラッチ
の解除には電源を利用するのが適当である。
The next consideration is operation after a short is detected and the output transistor is turned off. When the output transistor is turned off, the logical contradiction between the drive signal and the output is resolved, so the detection circuit returns to the original state of turning on the output transistor. If this happens, the detection circuit will operate again and turn off the output transistor, causing an oscillation phenomenon. In order to prevent such a phenomenon, once a short circuit is detected and activated, it is necessary to latch the state. In this case, it is appropriate to use a power source to release the latch.

この役割を果たしているのが非論理和とインバータで構
成されたフリップ・フロップ及びトランジスタ17,1
8.19で構成された電源検出回路である。
This role is played by the flip-flop and transistors 17 and 1, which are composed of a non-OR and an inverter.
This is a power supply detection circuit configured with 8.19.

スリップ・フロップは非論理和を入力部とする構成であ
るから、初期状態として2つの入力が共に低レベルで安
定状態にある場合を考える1Jこの状態で短絡検出回路
からの入力が高レベルに変化すると、クリップ・フロッ
プは反転し、非論理和へのインバータからの帰還入力が
高レベルとなって再び安定状態となる。その後、検出回
路からの入力が低レベルとなっても、非論理和入力の一
方が高レベルであるため、フリップ・フロップは反転す
ることなくラッチ機能を果たすことができる。
Since the slip-flop has a configuration with a non-logical OR input, let us consider the case where both inputs are stable at low levels as an initial state.In this state, the input from the short circuit detection circuit changes to high level. The clip-flop then inverts and the feedback input from the inverter to the non-OR becomes high, again establishing a stable state. Thereafter, even if the input from the detection circuit goes low, the flip-flop can perform the latch function without inverting because one of the non-OR inputs is high.

フリップ・フロップのリセットは電源を一度オフさせる
ことで行なわれる。一般にフリップ・フロップは安定状
態が2つあるため、電源投入直後にどちらの安定状態に
あるかは不確定である1、シかしながら、フリップ・フ
ロップの構成トランジスタ或いは節点の負荷容量に非対
称性を持たせることで、電源投入直後の状態を確定する
ことは容易である1、そこで、このクリップ・フロップ
を低レベル出力となる様な非対称性を持たせ、更に、も
う一方の入力端を電源電圧がある程度上昇するまで低レ
ベルに保つように制御することで、フリップ・フロップ
を電源を用いてリセットすることができる。
A flip-flop is reset by turning off the power. In general, flip-flops have two stable states, so it is uncertain which stable state they are in immediately after power is turned on. It is easy to determine the state immediately after the power is turned on by having a The flip-flop can be reset using the power supply by controlling the voltage to remain low until it rises to a certain extent.

トランジスタ17.18で構成されたインバータは18
のゲートを電源に接続しであるため、その出力は電源電
圧の上昇に伴い第2図の様に変化する。従って、この出
力を受けて動作するトランジスタ19によって前記フリ
ップ・フロップの一方の入力は電源電圧がある程度上昇
するまで低レベルに保たれ前記条件を満たすことができ
る。
The inverter made up of transistors 17 and 18 is 18
Since the gate of the transistor is connected to the power supply, its output changes as shown in FIG. 2 as the power supply voltage increases. Therefore, one input of the flip-flop is kept at a low level until the power supply voltage rises to a certain extent by the transistor 19 which operates in response to this output, thereby satisfying the above condition.

第3図は本発明の第2の実施例であり、第1の実施例と
の違いは短絡検出に排他的非論理和を用いる点にある1
、このため検出回路への入力信号は出力と出力トランジ
スタ12への入力信号になっているが、その他の動作は
第1の実施例と全く同様である。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, which differs from the first embodiment in that exclusive non-OR is used for short circuit detection.
Therefore, the input signal to the detection circuit is the output signal and the input signal to the output transistor 12, but the other operations are exactly the same as in the first embodiment.

以上述べた様に本発明によれば、出力と出力回路への入
力信号との論理によって短絡を検出し、出力をオフさせ
ることで出力短絡電流を防止し、論理素子の破壊或いは
寿命低下を防ぐことができ
As described above, according to the present invention, a short circuit is detected based on the logic between the output and the input signal to the output circuit, and the output is turned off to prevent the output short circuit current and prevent the destruction or shortening of the life of the logic element. It is possible

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例を示す回路構成図であシ
、第2図はMOS)ランジスタ17.18で構成された
電源検出回路の特性である。第3図は本発明の第2の実
施例である。 10・・・・・・出力トランジスタ駆動回路、11.1
2゜13、14.18.19・・・・・・エンハンスメ
ン)WMO8トランジスタ、17・・・・・・デプレシ
ョン型MO8)ランジスタ、15・・・・・・非論理和
、16・・・・・・インバータ、20・・・・・・排イ
[13的論理和、21・・・・・・排他的非論理和。 奉1図 #2 閃 電 原電圧 第3 図
FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows characteristics of a power supply detection circuit composed of MOS transistors 17 and 18. FIG. 3 shows a second embodiment of the invention. 10...Output transistor drive circuit, 11.1
2゜13, 14.18.19... Enhancement men) WMO8 transistor, 17... Depletion type MO8) transistor, 15... Non-OR, 16... ... Inverter, 20 ... Exclusive [13 logical OR, 21 ... Exclusive non-OR. Figure 1 #2 Electric flash source voltage Figure 3

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)プツシ−プル駆動される出力回路においで、その
出力信号と出力回路への入力信号との論理をとることに
よって出力の短絡を検出し、出力回路を制御することを
特徴とする出力制御論理回路。
(1) Output control characterized in that in a push-pull driven output circuit, a short circuit in the output is detected by performing logic between the output signal and the input signal to the output circuit, and the output circuit is controlled. logic circuit.
(2)上記短絡検出出力をラッチすることを特徴とする
特許請求範囲第1項記載の出力制御論理回路。
(2) The output control logic circuit according to claim 1, wherein the short circuit detection output is latched.
(3)上記ラッチの解除を電源を用いて行なうことを特
徴とする特許請求範囲第2項記載の出力制御論理回路。
(3) The output control logic circuit according to claim 2, wherein the latch is released using a power source.
JP57121590A 1982-07-13 1982-07-13 Logical circuit Pending JPS5912625A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57121590A JPS5912625A (en) 1982-07-13 1982-07-13 Logical circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57121590A JPS5912625A (en) 1982-07-13 1982-07-13 Logical circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS5912625A true JPS5912625A (en) 1984-01-23

Family

ID=14815008

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57121590A Pending JPS5912625A (en) 1982-07-13 1982-07-13 Logical circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5912625A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0746101A1 (en) * 1995-05-31 1996-12-04 STMicroelectronics S.r.l. Circuit for detection and protection against short circuits for digital outputs
US5789943A (en) * 1996-02-20 1998-08-04 Sipex Corporation V.35 network terminator

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0746101A1 (en) * 1995-05-31 1996-12-04 STMicroelectronics S.r.l. Circuit for detection and protection against short circuits for digital outputs
US5789943A (en) * 1996-02-20 1998-08-04 Sipex Corporation V.35 network terminator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2772522B2 (en) Power-on signal generation circuit
JPH0460371B2 (en)
US3976949A (en) Edge sensitive set-reset flip flop
US6242949B1 (en) Digital voltage translator and its method of operation
US4644185A (en) Self clocking CMOS latch
JPH0265270A (en) Cmos logical ciruit for high voltage operation
JPS5912625A (en) Logical circuit
JPH05315931A (en) Level shifting circuit
US4274017A (en) Cascode polarity hold latch having integrated set/reset capability
US5455520A (en) CMOS input circuit for providing logical output signal from TTL compatible input signal
JPH0685497B2 (en) Semiconductor integrated circuit
JP3779486B2 (en) Semiconductor integrated circuit
JP2540765B2 (en) Malfunction prevention test circuit
JPH04223711A (en) Logical gate circuit
JPS62209920A (en) Level detecting circuit
JP3583442B2 (en) High-speed amplitude limiting pull-up circuit
JPH02114718A (en) Output buffer circuit
JP2919130B2 (en) Test signal generation circuit
JP2001118993A (en) Power supply voltage detecting circuit
JPS63119323A (en) Insulated gate type output buffer circuit
JPH10290154A (en) Output circuit
JPH0865048A (en) Oscillation circuit
JPH025613A (en) Three-state output circuit
JPS63125016A (en) Output circuit
JP2663694B2 (en) Output circuit of semiconductor memory device