JPS598432A - トランジスタ回路 - Google Patents

トランジスタ回路

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Publication number
JPS598432A
JPS598432A JP58063116A JP6311683A JPS598432A JP S598432 A JPS598432 A JP S598432A JP 58063116 A JP58063116 A JP 58063116A JP 6311683 A JP6311683 A JP 6311683A JP S598432 A JPS598432 A JP S598432A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
circuit
base
terminal
resistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP58063116A
Other languages
English (en)
Inventor
リチヤ−ド・ロバ−ト・コニアン
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
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPS598432A publication Critical patent/JPS598432A/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
    • H03K5/01Shaping pulses
    • H03K5/02Shaping pulses by amplifying
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/01Modifications for accelerating switching
    • H03K19/013Modifications for accelerating switching in bipolar transistor circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/018Coupling arrangements; Interface arrangements using bipolar transistors only
    • H03K19/01825Coupling arrangements, impedance matching circuits
    • 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

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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】 〔技術分野〕 本発明は同じ導電型のトランジスタを用いるオフ・チッ
プ駆動/被駆動(rece t ver )回路及び論
理回路であって、低消費電力及び高速度の動作によって
特徴付けられる回路に係シ、更に具体的に云うと、本発
明は振幅の大きい振れ(Bwing ) f:呈する出
力信号を扱う回路に係る。
〔従来技術〕
米国特許第4283640号明細書に於いて、全てがN
PN )ランジスタからなる駆動及び論理回路が示され
ており、この回路は高速度の応答が可能であって、増加
もしくは減少方向の成る制限された入力信号の遷移に対
して低電力消費を呈する。その回路は大きな振f′Lを
呈する信号には通常遭遇しない同じ種類のオン・チップ
の(チップ自体の)内部回路を駆動するのに特に適して
いる、一方、オフ゛・チップ(チップの外部)に起因す
る信管例えば論理信号?受けとる回路(け下被駆動回路
という)あるいはチップの外部(オフ・チップ)に配置
されに回路を駆動するfcぬに信号を提供する回路はよ
シ大ぎな振幅の振れを呈する信号があっても動作する様
に適合されねばならない。
チップ間を接続して用いる環境によって必要とされるよ
り大きな雑音マージンを吸収するために、より大きな振
幅が必要とされる。
上記米国特許明細書に開示された回路の低消費電力及び
高速度の特性を重大な妥協を伴なう事なく維持し、しか
もオフ・チップ応用面のための出力信号の振れを大きく
する能力を与える技法?見出す事が特に所望される。更
に七の回回路は、前述の米国特許の回路のチップ内部c
オン・チップ)の環境からオフ・チップ駆動/被駆動回
路への異なった駆動状態に対してその回路を適応させる
べく、−貫した出力信号の娠れ/遅延の均衡のとれた状
態を得る事が望ましい。
しかしながら上記の様な望ましいと考えられる点につい
てに、例えば米国特許第3914<528号明細書、同
第3549899号明細書、IBMTechnical
 Disclosure Bulletin、Vol、
12、A9、February  1970、p、  
1387−1688等の文献に示される様な従来技術に
よっては達成されていない。
〔発明の概要〕
3トランジスタ型の低電圧、低消費電力の絨動/被駆動
n路を示す。この回路は所望のイ言号の振れ(gwin
g  )の振幅に見合った最高速の応答時間、最小の速
度−電力積金星する。駆動/被駆動回路は一対の同じ導
電型のトランジスタを有し、第1トランジスタのベース
が入力端子へ直接に接続され、そして抵抗を経て第2の
トランジスタのベースへ接続されている。同じ導電型の
第3のトランジスタが、電源に対して直列にトランジス
タ対の第2トランジスタと接続されている。直列に接続
されたトランジスタ間の接続点は出力端子へ接続されて
いる。飽和状態葡呈しない様に抵抗と第2トランジス゛
りのコレクタの間にダイオードが設けられる。
七のトランジスタはベース回路における静電容量の光電
/放電時間の増大による第2トランジスタのし答時間に
制限されるわず力・な不利点?伴なうが、出力端子にお
いて由られる電圧のふれを大きくする。出力端子におけ
る降下レベルは/J’tさい抵抗(もしくはゼロ抵抗)
を介して第2トランジスタのエミッタを電源の一端子へ
接続すめ事に、よって最小に減じられる。降下レベルは
第6トランジスタ(オフ状態にある)と電源の曲の端子
の間に接続されたクランプ素子によって保持される。
第3のトランジスタは、エミッタ及びコレクタ抵抗が電
源の夫々の端子へ接続された第1トランジスタの制御に
よってオン−オフ動作する。
本発明の回路の種々の実施例は、駆動/被駆動機能、論
理機能全提供し、異った出力信号の振れ、異った応答時
間を必要とする種々の負荷状態に回路全適合させる事を
可能にする技術を開示するものである。
〔実施例〕
コレクタ電流クランプ技術はGeneral Elec
tric社のTransistor Manu&l 、
第6版、1962、p、97−99に開示される様なス
イッチング回路における飽和状態を回避するための技術
として仰られている。本発明に従って、前述の米国特許
第428364o号明細書に示された駆動及び論理回路
に同じ様な技術がもしも適切に導入されたならば、飽和
状態が回避されるたけでなく、元の回路の非常に好まし
い速度−電力積特性を著しく損なう事なくチップ駆動/
被駆動回路間に必要な大きな信号振幅の振れが与えられ
る事が見出され・た。1つのコレクタ遅延のみを伴なう
入力及び出力面のノンシュープル動作が維持される。
第1あのトランジスタ1.2及び3並びに−50として
夫々150Ω、600Ω、200Ωのバイアス抵抗R,
,R2及びR3は前記米国特許第4283640号明細
書の回路の名素子に対応する。
端子8へ負に遷移する入力信号が印加されると、トラン
ジスタ1及び2はカット・オフされ、正の電源端子11
に接続されたトランジスタ3が導通して、立ち上ったレ
ベルへ向かう出力信号が生じる。降下レベルへ回かう出
力信号が生じている場合には、バイアス抵抗R2及びR
3並びにトランジスタ7はトランジスタ3をカント・オ
フする様に電位全設定し、よって端子5における降下レ
ベルの限度が決定さnる。もしも端子5における降下レ
ベルがトランジスタ3のペースにおけるセットされfc
vベルよりV  だけ低いレベルとなるe ならば、トランジスタ3はオン状態となる。端子5にお
ける降下1/ベルに向かう信号は、トランジスタ1及び
2をオン状態にし、トランジスタ3をオフ状態にする入
力端子8における立ち上ったレベルーー〇遷移信号によ
って生じる。
トランジスタ1及び20ベ一ス間の例えばlkΩの抵抗
R6の接続、トランジスタ2のエミッタの負電源端子4
への直接的な接続によって、端子5における出力信号の
振れの降下レベルに於ける減少を最大にする事が可能と
なる。RO’にショットキ・ダイオードと直列に接続す
る事によって、出力から入力を分離する機能が与えらn
る。Roによる電圧降下が出力信号の振れに直接加えら
れる。
Roの大きさ及びR6を通る電流に依存して、チップ間
を駆動するための駆動動作に適した例えば900ミリボ
ルトよシ大きな信精の撮れが与えら九る。大きな電流が
必要とさnる駆動動作において、トランジスタ乙のエミ
ッタにおける抵抗によって、非常に大きな電圧降下が生
じ、大きな出力の振れに必要な幾分かの電圧が吸収され
る。その場合の最良の解決法は電源に対してエミッタ全
直接に接続し、大電流を流入させるための低抵抗を与え
るために大きなエミッタ面積(3015平方ミクロン程
度)音用いる事である。
ショットキ・ダイオード6はトランジスタ2が導通して
降下レベルへ向かう出力信号が生じる場合に飽和状態が
生じない重音保証する。トランジスタ2のベース回路内
にのみ抵抗R8が接続される限り、七の駆動回路全体の
すぐれた応答速度の低下は最小である。ダイオード6の
アノードはこのダイオードによって呈せられる対飽和保
護特性を大きくするため、もしくは端子5における出力
信雅の娠れの降下レベルを高くするために、抵抗Roの
タップ(図示されず)へ接続することができる。第2図
の回路は、端子5′における出力信号の娠几の降下レベ
ルの減少全最大にする事を必要としない応用例を提供す
る変形例を示す。従って抵抗R6は一例として500Ω
であって、第1図の抵抗R6に関してその直が小さい。
但し、第1図及び第2図の回路は同じ応用例、例えば共
に被駆動回路(receiver)、に於いて用いるた
めに設計されるものとする。入力信置に対するし答時間
が改良される。トランジスタ2′が導通している場合の
降下レベル電流制御のためにトランジスタ2′のエミッ
タに例えば200Ωの抵抗9が接続される。第1図にお
ける抵抗R2、R3及びトランジスタ7の代シに例とし
て800Ωの抵抗R4及びダイオード10が用いられ、
これらは変更された出力信号の振れをつるための降下レ
ベルクランプ回路として働らく。トランジスタ1に接続
された抵抗RI′は例えば400Ωの抵抗値のものが用
いられる。
第1図及び第、2図の回路図は、駆動回路もしくは被駆
動回路として示された。しかしながら、第3図に示す様
に、いず九の場合に於いてもNOR論理全実行する回路
構成ケ与える事ができる。第3図は端子12に印加され
る第2の入力信号を用いる場合を示す。トランジスタ1
3.14、ダイオード15及び抵抗16(1にΩ)がこ
の目的のために加えられた。これらの素子は第1入力端
子に印加される信号に関連して前述した様にしてトラン
ジスタ1″、2″、ダイオード6″及び抵抗Ro’(I
kΩ)と同様に動作する。抵抗R3″、□R2、R3は
夫々150Ω、600Ω、200Ωである。端子5″に
おける出力信号は、通常のNOR論理の場合の様に入力
論理端子8″、12の両方に於いて入力信号が降下する
と常に立ち上がる。
夫々の図に於いて示される抵抗の1直は被駆動回路の応
用例に関して好ましいパラメータ直の例を示す。駆動回
路の応用レリの場合には、夫々の負荷へ所望の電力がへ
えられる様に全ての抵抗直は小さくきnるべぎである。
図に示す被駆動回路のコンピュータを用いたシミュレー
ションによって、前述の米国特許第4283540号明
細書に示される発明の回路に対する次の様な比較データ
が得られた。
上記米国特許の回路   600   256   2
.6第2図の回路    800  530  4第1
図の回路   1000  450  4
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す図、第2図は第1図の
回路の修正案を示す図、第3図はNOR回路を示す図で
ある。 1.2.3.7・・・・トランジスタ、4・団接地端子
、5・印出カ端子、6・・・・ショットキ・ダイオード
、8−・−人力端子。 IJ、願人<ンターナショナノいビジネス・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 (1)

  1. 【特許請求の範囲】 下記構成を有するトランジスタ回路。 (イ)第1の抵抗。 ←〕 第1及び第2のトランジスタよシなる対になった
    トランジスタであって、上記第1のトランジスタのベー
    スが入力端子に@接接続されると共に上記第1の抵抗を
    升して上記第2のトランジスタのベースへ接続される様
    構成されてなるもの。 (ハ)電源。 に)上記電源の端子間に於いて上記第2のトランジスタ
    と直列に接続された、上記対になったトランジスタと同
    じ導電型の第3のトランジスタであって、該トランジス
    タのコレクタが直接上記電源の一方の端子に接続されて
    なるもの。 0→ 上記第2のトランジスタのベース及ヒコレクタ間
    に接続されたダイオード。 (へ)上記第1のトランジスタのコレクタ及び上記第6
    のトランジスタのベースの接続点を上記第3のトランジ
    スタのコレクタに接続する様装置された、クランプ手段
    に対して分路を形成する様に接続された第2の抵抗。 (ト)上記第1及び第2のトランジスタのエミッタを相
    互に接続する第6の抵抗。 (ト)上記入力端子に印加される入力信号の最低電圧レ
    ベルが呈せられる間に少くとも上記第2のトランジスタ
    を通して美質的に電流を流さない様上記電源のバイアス
    ・レベルが設定すれている事。
JP58063116A 1982-06-25 1983-04-12 トランジスタ回路 Pending JPS598432A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/392,189 US4458159A (en) 1982-06-25 1982-06-25 Large swing driver/receiver circuit
US392189 1982-06-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS598432A true JPS598432A (ja) 1984-01-17

Family

ID=23549625

Family Applications (1)

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JP58063116A Pending JPS598432A (ja) 1982-06-25 1983-04-12 トランジスタ回路

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Country Link
US (1) US4458159A (ja)
EP (1) EP0097788B1 (ja)
JP (1) JPS598432A (ja)
DE (1) DE3374824D1 (ja)

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DE3374824D1 (en) 1988-01-14
EP0097788A2 (en) 1984-01-11
US4458159A (en) 1984-07-03
EP0097788A3 (en) 1985-03-13
EP0097788B1 (en) 1987-12-02

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