JPS5915217B2 - 論理回路 - Google Patents

論理回路

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JPS5915217B2
JPS5915217B2 JP13130378A JP13130378A JPS5915217B2 JP S5915217 B2 JPS5915217 B2 JP S5915217B2 JP 13130378 A JP13130378 A JP 13130378A JP 13130378 A JP13130378 A JP 13130378A JP S5915217 B2 JPS5915217 B2 JP S5915217B2
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JP
Japan
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circuit
ttl
transistor
resistor
logic
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JP13130378A
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JPS5558627A (en
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敏高 福島
公二 上野
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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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
    • H03K19/04Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using gas-filled tubes

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  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は論理回路に関し、特に使用される回路素子数を
減少せしめて高集積化を可能としたバイポーラ論理回路
の構成に−っの提案をするものであるO 半導体集積回路の一つとして、例えば半導体基板内に形
成されたPN接合を破壊あるいは非破壊とするか、又は
半導体基板表面に配設されたヒユーズ材料を溶断あるい
は非溶断とする等して情報の′″1″あるいはet O
ttに対応させ、該情報を記憶する所謂読出し専用記憶
装置(Read OnlyMemory: ROM)が
ある0 かかるROMにあっては、半導体基板に前記半導体基板
に前記PN接合あるいはヒユーズ材等からなる情報記憶
素子複数個をマ) IJソックス状配置し、該記憶素子
とともに該半導体基板中に形成きれた番地選択回路(ア
ドレス回路)により該記憶素子者々に接続きれたワード
線及びビット線を選択して所望番地の記憶素子を選択し
、選択された記憶素子に対して情報の書込み更に読出し
がなきれる。
このようなROMにおいて、前記番地選択回路(アドレ
ス回路)は、例えば第1図に示されるような2段のイン
バータ回路■L1.fL2をもって構成され、番地指定
入力信号AOに対し、2つの出力信号A。
、λ。が取り出し可能とされる。すなわち入力信号へ〇
に対し、同相の出力信号A0と逆相の出力信号に0が取
り出し可能とされる。
該番地選択回路を、周知のTTL(Transisto
r−Transister −Logic )回路で構
成する場合、従来第2図に示されるような回路構成とし
ていた。
同図において、Llは前段のTTL回路、L2は後段の
TTL回路であって、それぞれ前記第1図におけるイン
バータ回路■L1.■L2に対応している。
そして、同図においてTTL回路L1を例にとって、そ
の構成を更に詳細に述べれば、入力トランジスタQ1、
トランジスタQ2、トランジスタQ3、抵抗R1、抵抗
R2及び抵抗R3によってNANDゲート回路が構成さ
れ、更にトランジスタQ4、ダイオードD1、(及び抵
抗R4)によってオフバッファ(プルアップ)回路が構
成されている。
当該TTL回路における閾値電圧(vth)は、Vth
=VBBg)3+VBEQ2+VBOQ、 −VBE
Q。
で決定され、一般には、1.4〜1.6(y)が選ばれ
ている。
そして当該TTL回路の低レベル信号入力電圧として0
〜0.8■が、また高レベル信号入力電圧として2〜5
.0[Vlが選択きれ、当該TTL回路の入力端子iN
に印加されると、該入力に対応して出力端子(OUT)
には該入力信号電圧とは逆相の出力信号電圧が取り出き
れる。
すなわち、入力端子INに低レベルの入力信号が印加さ
れると入カトランジスレQ1がオン(ON)となり、該
トランジスタQ1のエミッタに電流が流れ、トランジス
タQ2のベース電位を低下せしめ該トランジスタQ2を
オフ(OFF)とする。
この結果該トランジスタQ2のコレクタは高レベル電位
、エミッタは低レベル電位となり、該トランジスタQ2
のコレクタに接続されたトランジスタqのベース電位が
上昇して該トランジスタQ4をオンとするとともに、前
記トランジスタQ2のエミッタに接続されたトランジス
タQ3のベース電位を低下せしめて該トランジスタQ3
をオフとする○ この結果出力端子(OUT)には、電源電圧vcc(−
5,O[Vl)から抵抗R4による電位降下、トランジ
スタQ4のコレクターエミッタ間電位降下(VOBQ
)及びダイオードD1による電位降下(VD)分だけ降
下した高レベル出力電圧が得られる。
また、入力に高レベルの入力信号が印加きれると、前記
と逆の動作(電位変化)によって、出力端子OUTに低
レベル出力電圧が得られる。
このようなTTL回路において、入力信号が低レベルか
う高レベルに、まだ高レベルかう低レベルに切換わる際
に、トランジスタQ3及びトランジスタQ4が同時にオ
ン状態となり、電源(Vac)と接地(GND)間にス
パイク状の大電流が流れる状態を生じてしまう場合があ
る。
該電源−接地間の大電流の発生は、該TTL回路を電源
回路と接続する配線層に大きな負荷を与え、該配線層を
より断面積の大きな構造とせねばならなくなったり、更
には前記記憶装置の如く複数の番地選択回路が使用され
る場合にあっては該TTL回路も複数個使用されること
から、電源回路の容量をも大きくしなくてはならない。
このため、前記オフバッファ回路のトランジスタQ4と
電源(Vcc)回路との間には抵抗R4の挿入接続が必
要とされ、該抵抗R4の挿入によって電源(Vca)と
接地(GND)との間のスパイク状大電流を抑制してい
る。
該抵抗R4は一般に100 Iff)程の抵抗値が選択
をれている。
ところでこのような論理回路を、高い集積度を有して集
積回路化するためには、構造的にもまた電気的にも回路
素子数の少ないことが望ましい。
しかしながら前記記憶装置の番地選択回路等の形成にあ
たっては、前述の如< TTL回路が番地信号数に対応
して多数個必要とされるため、例えば前記抵抗R4も該
TTL回路の数だけ必要とされて当該記憶装置の集積度
を改善し得ない原因の一つとなっている。
本発明は、該抵抗R4の存在に着目し、後述する如く、
該抵抗R4の数を実質的に減少せしめて、より高集積化
が可能な論理回路の構成を提供するものである。
即ち本発明によれば、第1のTTLインバータ回路と、
該第1のTTLインバータ回路の出力を入力とする第2
のTTLインバータ回路とからなる論理回路に於いて、
それぞれのTTLインバータ回路の出力段に於いてオフ
バッファ回路を構成するトランジスタと電源との間に挿
入される抵抗を、該第1及び第2のTTLインバータ回
路において共用してなることを特徴とする論理回路が提
供きれる。
かかる構成は、前述の如く第1のTTL回路と該第1の
TTL回路の出力を入力とする第2のTTL回路からな
る論理回路においては、第1すなわち前段のTTL回路
の出力と第2すなわち後段のTTL回路の出力とが逆相
の関係にあり、第1のTTL回路におけるトランジスタ
Q4がオン(オフ)の時には、第2のTTL回路におけ
るトランジスタQ4はオフ(オン)という相補的動作が
なされる点に基き案出された。
すなわちこのような第1のTTL回路の出力を、第2の
TTL回路の入力とする論理回路においては、それぞれ
のオフバッファ回路のトランジスタQ4のいずれか一方
はオフ状態にあるため、該2つのTTL回路に共用して
抵抗R4を使用したとしても、該抵抗R4には常に単一
のTTL回路において該抵抗R4に流れ得る電流しか流
れず、該抵抗R4はその抵抗値、電流容量等を変更する
ことなくして共用し得る。
第3図に本発明による論理回路の一実施例を示す。
同図において、前記第2図に対応する箇所には同一番号
を付している。
第3図において明らかな如く、本発明によれば、第1の
TTL回路回路及1第2のTTL回路L2とにおいて、
それぞれオフバッファ回路を構成するトランジスタQ4
と電源(Vcc)との間に挿入される抵抗R4を共用し
て使用し、該第1のT■月路L1と第2のT貫月路L2
とにおいて、該抵抗R4を2つ必要としない。
かかる本発明による構成によれば、半導体基板上におい
て、前記2段のTTL回路一つにつき抵抗体パターン1
本の形成が不要となり、該2段のTTL回路を複数個有
する例えば前記ROMにおいては、その集積度を著しく
改善することができる○ なお、本発明は、前記第3図に示した実施例に限定され
ず、その思想を逸脱することなく変形が可能である。
すなわち、例えば第4図に示す如く、TTL回路の出力
段のオフバッファ回路にダーリントン接続を適用した場
合であっても、本発明による回路構成が適用きれ得る。
同図において、前記第2図及び第3図に示した箇所と対
応する箇所には同一番号を付している。
第4図に示す論理回路にあっては、第1のTTL回路L
1′及び第2のTTL回路L2′とにおいて、それぞれ
オフバッファを構成するダーリントン接続きれたトラン
ジスタQ、 、 Q5と電源(Vcc)との間に挿入烙
れる抵抗R4を共用して使用し、該第1のTTL回路回
路及12のTTL回路L2とにおいて該抵抗R4を2つ
必要とはしない。
まだ例えば第5図に示す如く、各TTL回路の入力トラ
ンジスタQ1をPNP型トランジスタから構成した場合
にあっては、第1段のTTL回路L 1//の出力が高
レベルすなわち第2段のTTL回路L2′の入力が高レ
ベルとなった時においても、第1段のTTL回路L 1
//のオフバッファ回路を構成するトランジスタQ4及
び抵抗R4を通して該第2段のTTL回路L2′の入力
トランジスタQl’に流入する電流IIHは極めて少な
い。
すなわち前記第2図乃至第3図に示した論理回路におけ
るNPN型入力トランジスタのIIHが数10〔μA〕
オーダーであるのに対し、PNP型トランジスタのII
Hは(nA)オーダーである。
これは、該PNP型入力トランジスタQ1′の入力端子
であるベースに、オフバッファ回路を構成するトランジ
スタQ4及び抵抗R4を通して印加される電圧が電源(
Vcc)の電位に十分近い値であって、該入力トランジ
スタQ1′のベース・コレクタ間の電位は近づき、また
ベース・エミッタ間の電位は逆方向にバイアスされてし
まうことによる。
従って、このようにPNP型トランジスタを入力トラン
ジスタとするTTL回路を用いた論理回路にあっては、
前述の如き、また該第5図に示すようなTTL回路2段
構成の論理回路に限らず、オフバッファ回路を構成する
トランジスタと電源との間に挿入される一つの抵抗を、
各TTL回路全てにおいて共用した2つ以上のTTL回
路からなる大型の論理回路を構成することができる。
まだ前述の如きRCM等の番地選択回路にあっては、番
地信号A0.A1.A2.・・・、Anの各々に対応す
る複数の論理回路(2段のTTLインバータ回路)を、
オフバッファ回路を構成するトランジスタと電源との間
に挿入烙れる一つの抵抗を、該複数の論理回路を構成し
ている複数のTTL回路全てにおいて共用して構成する
ことができる。
すなわちこのような構成によれば、半導体装置として、
その集積度を更に改善することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、半導体記憶装置における番地選択回路の一例
を示す論理記号、第2図は該番地選択回路をTTL回路
から構成した従来の論理回路、第3図は該番地選択回路
を本発明によるTTL回路から構成した論理回路、第4
図及び第5図は本発明による論理回路の他の実施例を示
す。 第2図乃至第5図において、Q1〜Q5・・・・・・ト
ランジスタ、R1−R3,R5・・・・・・抵抗、R4
・・・・・・スパイク状大電流抑制用抵抗、Dl・・・
・・・ダイオード。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 第1のTTLインバータ回路と、該第1のTTLイ
    ンバータ回路の出力を入力とする第2のTTLインバー
    タ回路とからなる論理回路に於いて、それぞれのTTL
    インバータ回路の出力段に於いてオフバッファ回路を構
    成するトランジスタと電源との間に挿入きれる抵抗を、
    該第1及び第2のTTLインバータ回路において共用し
    てなることを特徴とする論理回路。
JP13130378A 1978-10-25 1978-10-25 論理回路 Expired JPS5915217B2 (ja)

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JP13130378A JPS5915217B2 (ja) 1978-10-25 1978-10-25 論理回路

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JP13130378A JPS5915217B2 (ja) 1978-10-25 1978-10-25 論理回路

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JPS5558627A JPS5558627A (en) 1980-05-01
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60181131U (ja) * 1984-05-11 1985-12-02 朝日金属株式会社 通信電線用ワイヤ−固定装柱金物

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JPS5830235A (ja) * 1981-08-18 1983-02-22 Fujitsu Ltd ゲ−トアレイ
US4758747A (en) * 1986-05-30 1988-07-19 Advanced Micro Devices, Inc. Programmable logic device with buried registers selectively multiplexed with output registers to ports, and preload circuitry therefor

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