JPS60217727A - Logic circuit - Google Patents

Logic circuit

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Publication number
JPS60217727A
JPS60217727A JP7284384A JP7284384A JPS60217727A JP S60217727 A JPS60217727 A JP S60217727A JP 7284384 A JP7284384 A JP 7284384A JP 7284384 A JP7284384 A JP 7284384A JP S60217727 A JPS60217727 A JP S60217727A
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JP
Japan
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voltage
output
logic
circuit
transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP7284384A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shuichi Endo
秀一 遠藤
Ryoji Kanekawa
金川 亮二
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.)
Hitachi Microcomputer System Ltd
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Hitachi Microcomputer Engineering Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Hitachi Microcomputer Engineering Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7284384A priority Critical patent/JPS60217727A/en
Publication of JPS60217727A publication Critical patent/JPS60217727A/en
Pending legal-status Critical Current

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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
    • H03K19/003Modifications for increasing the reliability for protection
    • H03K19/00307Modifications for increasing the reliability for protection in bipolar transistor circuits

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  • 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 surely malfunction or damage due to undershoot voltage by providing a voltage clamp circuit comprising an active circuit which prevents an output voltage from going to an opposite polarity to the polarity of a power supply voltage. CONSTITUTION:When a voltage of a logic output OUT is about to go to the negative polarity in a bipolar logic circuit such as TTL where the input and output are coupled in terms of DC, a clamp current Ic flows from an emitter of a transistor (TR)Q8 to the logic output OUT, the voltage at the output OUT is boosted and the output voltage is clamped actively at the positive polarity. Even if any undershoot is caused in the output voltage, since the voltage is limited to the clamp voltage, malfunction or damage due to the said undershoot voltage is prevented surely.

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、論理回路技術さらにはTTLに適用して特
に有効な技術に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a technology that is particularly effective when applied to logic circuit technology and TTL.

〔背景技術〕[Background technology]

例えば、論理回路として良く使用されるシミツトキーT
TLは、第1図に示すように、バイポーラトランジスタ
Q1〜Q6、ダイオードDI。
For example, the scimit key T, which is often used in logic circuits.
As shown in FIG. 1, TL is bipolar transistors Q1 to Q6 and a diode DI.

D2、および抵抗R1〜R6などKよって構成される(
集積回路工学(2)76頁:コロナ社:昭和56年4月
30日発行)。ここで、トランジスタQl、Q2.Q3
.Q4.Q6は、ペースからコレクタ忙向けて順方向に
接続するシ画ットキーバリャ・ダイオードを内蔵した。
D2, and resistors R1 to R6, etc. (
Integrated Circuit Engineering (2) p. 76: Corona Publishing: Published April 30, 1981). Here, transistors Ql, Q2 . Q3
.. Q4. The Q6 has a built-in circuit key barrier diode that connects in the forward direction from the pace to the collector.

いわゆるシコットキートランジスタである。This is a so-called Schottky transistor.

第1図に示したシミツトキーTTLIOは、2つの論理
入力A、 Bと1つの論理出力OUTを有し、正電源V
cc(5V)と接地電位(OV)から電源を供給される
ことKより、2人力NAND回路として動作するように
なっている。
The scimit key TTLIO shown in FIG. 1 has two logic inputs A, B and one logic output OUT, and is connected to the positive power supply V.
Since power is supplied from cc (5V) and ground potential (OV), it operates as a two-manpower NAND circuit.

ところで、この種のバイポーラ型論理回路は、その出力
の電流駆動力を大きくとりやすいので、特に出力バッフ
ァ回路として多く使用される。このため、その出力OU
Tには、ケーブルや基板間配線などのインダクタンス成
分による誘導性負荷Lsが等制約に接続されてしまうこ
とが多い。
By the way, this type of bipolar logic circuit is often used particularly as an output buffer circuit because its output can easily have a large current driving power. Therefore, its output OU
In many cases, an inductive load Ls due to an inductance component such as a cable or inter-board wiring is connected to T with equal restrictions.

ところが、その論理出力0UTKなんらかの誘導負荷L
sが接続されると、例えば第1図に示したTTLIOで
は、第2図に示すように、その論理出力OUTの状態が
”H”から“L”K切換えられる過程において、該論理
出力OUTにおける電圧Voが瞬間的に負側に大きく振
れて、いわゆる負のオーバーシュート電圧−Vpが生じ
てしまう。このオーバーシュート電圧−Vpは、第1図
において、出力OUTから吐出した電流Ioが流れ出る
“H”の論理状態から該出力OUTに吸込み電流Ifが
流れ込む“L IIの論理状態に切換わるときに、該出
力0UTK接続している誘導性負荷Lsに流れる電流が
急激に変化し、この変化による誘導現象によりて生じる
。そして、このよう忙して発生するアンダーツ5.−ト
電圧Vpは、TTLIOの動作速度が速くなるほど顕著
になってくる。
However, the logic output 0UTK some kind of inductive load L
When s is connected, for example, in the TTLIO shown in FIG. 1, as shown in FIG. 2, the state of the logic output OUT is switched from "H" to "L"K. The voltage Vo momentarily swings significantly to the negative side, resulting in a so-called negative overshoot voltage -Vp. This overshoot voltage -Vp is generated when the logic state of "H", in which the current Io discharged from the output OUT flows, changes to the "L II" logic state, in which the sinking current If flows into the output OUT, in FIG. The current flowing through the inductive load Ls connected to the output 0UTK suddenly changes, and this change causes an inductive phenomenon.The underarm voltage Vp generated due to this change is caused by the operating speed of the TTLIO. The faster it goes, the more noticeable it becomes.

他方、上述したショットキーTTLIOのごときバイポ
ーラ型論理回路は、その入力側と出力側とが直流結合さ
れた形となっている場合が多い。
On the other hand, a bipolar logic circuit such as the above-mentioned Schottky TTLIO often has its input side and output side coupled with direct current.

例えば、第1図に示したショットキーTTLIOでは、
入力側トランジスタQ1のベースが、該トランジスタQ
1のベース・エミッタ順方向9泣相分割用トランジスタ
Q2のベース−エミッタ順方向、出力側ショットキート
ランジスタQ5の内蔵ショットキーバリヤ・ダイオード
の順方向をそれぞれ介して出力OUTに直流的に接続さ
れている。
For example, in the Schottky TTLIO shown in FIG.
The base of the input side transistor Q1 is connected to the transistor Q1.
1, the base-emitter forward direction of the 9-phase splitting transistor Q2, and the built-in Schottky barrier diode of the output-side Schottky transistor Q5 in the forward direction, respectively. There is.

ただ、その接続方向が入力側から出力側の方向だけに向
く一方向性であるため、正常な動作状態では、出力OU
Tの状態が入力側にフィードバックして動作を乱すとい
ったような問題を生じる恐れはない。
However, since the connection direction is unidirectional, only from the input side to the output side, under normal operating conditions, the output OU
There is no possibility that the state of T will feed back to the input side and cause problems such as disturbing the operation.

しかしながら、出力0UTK前述したごときアンダーシ
ュート電圧−Vpが現われると、その瞬間に出力OUT
における電圧Voが入力側に対して大きく負となってし
まい、これにより第1図に矢印で示すように、入力側か
ら出力OUTに向けて異常電流Ixが流れ出してしま1
ようになる。
However, when the undershoot voltage -Vp as mentioned above appears at the output 0UTK, at that moment the output OUT
The voltage Vo becomes significantly negative with respect to the input side, and this causes an abnormal current Ix to flow from the input side toward the output OUT, as shown by the arrow in Figure 1.
It becomes like this.

そしてこれにより、瞬間的な誤動作が生じ、場合によっ
てはTTLIOそのものが破壊されてしまうことさえ生
じる、という問題点が生じることが本発明者らによって
明らかとされた。
The inventors of the present invention have found that this causes a problem in that instantaneous malfunctions occur, and in some cases, the TTLIO itself may even be destroyed.

そこで、本発明者らは、第1図に点線で示すように、上
記アンダーシュート電圧−vpを制限するクランプ用シ
ョットキーバリヤ・ダイオードDcを出力OUTに並列
に挿入する、という技術を開発するに至った。
Therefore, the present inventors developed a technique of inserting a clamping Schottky barrier diode Dc in parallel to the output OUT to limit the undershoot voltage -vp, as shown by the dotted line in FIG. It's arrived.

これKよれば、第2図に示すように、上記アンダーシ・
ニート電圧−Vpの振幅、特に負側への振幅を上記ショ
ットキーバリヤ・ダイオードDcO順方向電圧−Vf以
下に制限することができるようになる。
According to this K, as shown in FIG.
The amplitude of the neat voltage -Vp, especially the amplitude to the negative side, can be limited to below the Schottky barrier diode DcO forward voltage -Vf.

しかしながら、かかる技術にあっても、上記アンダーシ
ュート電圧−vpの制限電圧すなわちクランプ値(−V
f)が依然として高く、前述したごとき問題点の解決に
はまだ不十分であるということが、本発明者らによって
明らかとされた。
However, even with this technology, the limiting voltage of the undershoot voltage -vp, that is, the clamp value (-V
The inventors have clarified that f) is still high and that it is still insufficient to solve the above-mentioned problems.

つまり、前述したごとき問題点を解決するためには、上
記クランプ値(−Vf)をさらに大幅に下げる必要があ
るということが判明した。
In other words, it has been found that in order to solve the above-mentioned problems, it is necessary to further significantly lower the clamp value (-Vf).

しかしながら、上記ショットキーバリヤーダイオードD
cの順方向電圧を低下させるためには、該ショットキー
バリヤ・ダイオードDcの障壁面積を極端に大きくしな
ければならず、このことは例えば面積の制約が非常に厳
しい半導体集積回路装置などにおいては著しく困難なこ
とである。
However, the Schottky barrier diode D
In order to reduce the forward voltage of the Schottky barrier diode Dc, the barrier area of the Schottky barrier diode Dc must be made extremely large. This is extremely difficult.

この発明は以上のような背景に鑑みてなされたものであ
る。
This invention was made in view of the above background.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明の目的は、ショットキーTTLのごとぎバイポ
ーラ型論理回路の出力に生じるオーバーシュート電圧を
、面積の著しい増大をもたらすことなく、通常のショッ
トキーバリヤ曇ダイオードで達成されるレベルよりも大
幅に低く制限することができるようにし、これにより該
アンダーシュート電圧に起因する誤動作あるいは破損を
確実に防止できるようにした技術を提供するものである
It is an object of the present invention to reduce overshoot voltages occurring at the output of bipolar logic circuits such as Schottky TTLs to a level significantly greater than that achieved with conventional Schottky barrier fog diodes, without resulting in a significant increase in area. The purpose of the present invention is to provide a technique that makes it possible to limit the undershoot voltage to a low level, thereby reliably preventing malfunctions or damage caused by the undershoot voltage.

この発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴に
ついては、本明細書の記述および添附図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

〔発明の概賛〕[Overview of the invention]

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。
A brief overview of typical inventions disclosed in this application is as follows.

すなわち、ショットキーTTLのごときバイポーラ型論
理回路の出力における電圧の異常振幅を能動的な電圧ク
ランプ回路でもって制限することにより、その論理回路
の出力に生じるアンダーシュート電圧を、面積の著しい
増大をもたらすことなく、通常のショットキーバリヤ・
ダイオードで達成されるレベルよりも大幅に低く制限す
ることができるようにし、これにより該アンダーシュー
ト電圧に起因する誤動作あるいは破損を確実に防止でき
るようにする。という目的を達成するものである。
That is, by limiting the abnormal voltage amplitude at the output of a bipolar logic circuit such as a Schottky TTL with an active voltage clamp circuit, the undershoot voltage generated at the output of the logic circuit can be reduced by significantly increasing the area. Normal Schottky barrier without
It is possible to limit the voltage to a level significantly lower than that achieved with a diode, thereby ensuring that malfunction or damage caused by the undershoot voltage is prevented. This goal is achieved.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の代表的な実施例を図面を参照しながら
説明する。
Hereinafter, typical embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、図面において同一あるいは相当する部分は同一符
号で示す。
In addition, the same or corresponding parts are indicated by the same reference numerals in the drawings.

第3図はこの発明による論理回路の第1実施例を示す。FIG. 3 shows a first embodiment of a logic circuit according to the invention.

同図忙示す論理回路は、入力A、B側と出力OUT側と
が直流結合されているショットキーTTLIOであって
、このTTLIOの出力OUTにおける電圧Voが電源
電圧Vccの極性側に対して逆極性(2)へ振れるのを
制限する電圧クランプ回路20を設けるとともに、この
電圧クランプ回路20をエミッタフォロワによる能動回
路によって構成したことを特徴とする。
The logic circuit shown in the figure is a Schottky TTLIO in which the input A, B side and the output OUT side are DC-coupled, and the voltage Vo at the output OUT of this TTLIO is opposite to the polarity side of the power supply voltage Vcc. The present invention is characterized in that it is provided with a voltage clamp circuit 20 that limits the swing to polarity (2), and that this voltage clamp circuit 20 is constituted by an active circuit using an emitter follower.

第3図に示した回路についてさらに具体的に説明すると
、先ず、ショットキーTTLIOは、バイポーラトラン
ジスタQ1〜Q6、ダイオードDI、D2、および抵抗
R1〜R6などによって構成される。ここで、トランジ
スタQl、Q2゜Q3.Q4.Q6は、ペースからコレ
クタに向けて順方向に接続するショットキーバリヤφダ
イオードを内蔵した。いわゆるシミツトキートランジス
タである。また、2つの論理入力A、Bと1つの論理出
力OUTを有し、正電源Vc c (5Vlと接地電位
(OV)から電源を供給されることにより、2人力NA
ND回路として動作するようなっている。
To explain the circuit shown in FIG. 3 in more detail, first, Schottky TTLIO is composed of bipolar transistors Q1 to Q6, diodes DI and D2, resistors R1 to R6, and the like. Here, transistors Ql, Q2°Q3. Q4. Q6 has a built-in Schottky barrier φ diode connected in the forward direction from the pace to the collector. This is a so-called Schmitt key transistor. It also has two logic inputs A and B and one logic output OUT, and is supplied with power from the positive power supply Vc c (5Vl and ground potential (OV)), allowing two-man power NA
It operates as an ND circuit.

次に、上記電圧クランプ回路20は、バイポーラトラン
ジスタQ8、抵抗R6およびショットキーバリヤ・ダイ
オードD3によって構成されている。トランジスタQ8
はエミッタ7オロワを構成し、そのコレクタが電源Vc
cに、そのエミッタが上記TTLIOの出力OUTにそ
れぞれ接続されている。また、抵抗R6とダイオードD
3は直列接続された電源Vccと接地電位との間に接続
されることにより、そのダイオードD3の順方向電圧V
f3に相当する定電圧を発生する。この定電圧(Vf3
)は上記エミッタフォロワのトランジスタQ8のペース
に与えられる。
Next, the voltage clamp circuit 20 is composed of a bipolar transistor Q8, a resistor R6, and a Schottky barrier diode D3. transistor Q8
constitutes an emitter 7 lower, whose collector is connected to the power supply Vc
c, their emitters are respectively connected to the output OUT of the TTLIO. Also, resistor R6 and diode D
3 is connected between the series-connected power supply Vcc and the ground potential, so that the forward voltage V of the diode D3 is
A constant voltage corresponding to f3 is generated. This constant voltage (Vf3
) is given to the pace of the emitter follower transistor Q8.

これにより、トランジスタQ8のエミ、ツタ電圧は、ダ
イオードD3の順方向電圧Vf3から該トランジスタQ
3のペース・エミッタ間電圧Vbe8を引いた電圧(V
f3−Vbe8)に追従するようになる。従って、論理
出力OUTにおける電圧Voがその電圧(Vf3−Vb
e8)よりも負側へ振れようとすると、トランジスタQ
8のエミッタから論理出力OUT側にクランプ電流Ic
が流れ出し、これにより該出力OUTにおける電圧が上
記電圧(V f 3−Vb e 8 )まで持上げられ
る。 □つまり、出力OUTにおける電圧Voが電圧(
■f3−Vbe8)よりも正側に能動的にクランプされ
るようになる。
As a result, the emitter and peak voltages of the transistor Q8 vary from the forward voltage Vf3 of the diode D3 to the transistor Q8.
Voltage (V
f3-Vbe8). Therefore, the voltage Vo at the logic output OUT is the voltage (Vf3-Vb
When trying to swing to the negative side than e8), the transistor Q
A clamp current Ic is applied from the emitter of 8 to the logic output OUT side.
flows out, thereby raising the voltage at the output OUT to the above voltage (Vf3-Vbe8). □In other words, the voltage Vo at the output OUT is the voltage (
(2) It is actively clamped to the positive side of f3-Vbe8).

従って、第4図に示すように、論理出力OUTが′H”
の論理状態からパL”の論理状態に切換えられる過程に
おいて、該論理出力OUTにおける電圧Voが瞬間的に
負側に大きく振れて、いわゆるアンダーシュート電圧−
Vpが生じようとしても、このアンダーシュート電圧−
Vpは、上述したクランプ電圧(V f 3−V’b 
e 8 )に制限される。
Therefore, as shown in FIG. 4, the logic output OUT is 'H'
In the process of switching from the logic state of ``L'' to the logic state of
Even if Vp is about to occur, this undershoot voltage -
Vp is the clamp voltage (V f 3 - V'b
e 8 ).

ここで、上記ショットキーバリヤ・ダ1゛オードD3の
順方向電圧Vf3を0.5 V、上記エミッタフォロワ
のトランジスタQ8のペース会エミ・フタ間電圧Vbe
8を0.75Vとすると、上記クランプ電圧(Vf3−
Vbe8)は−0,25Vの低電圧とすることができる
。つまり、論理出力OUTにおける電圧Voの負側への
振れを−0,25V以下にクランプすることができる。
Here, the forward voltage Vf3 of the Schottky barrier diode D3 is set to 0.5 V, and the emitter-to-lid voltage Vbe of the emitter follower transistor Q8 is set to 0.5 V.
8 is 0.75V, the above clamp voltage (Vf3-
Vbe8) can be a low voltage of -0.25V. In other words, the negative swing of the voltage Vo at the logic output OUT can be clamped to -0.25V or less.

この値(0,25■)は、通常のショットキーバリヤ・
ダイオードを単独で用いて得られる値(0,5V)に対
して約半分にしか過ぎない。
This value (0,25■) is the standard Schottky barrier.
This is only about half of the value (0.5V) obtained using the diode alone.

ちなみに、上記値(0,25V)をショットキーバリヤ
・ダイオードの障壁面積は以下のようになってしまう。
Incidentally, given the above value (0.25V), the barrier area of the Schottky barrier diode will be as follows.

すなわち、ショットキーバリヤ・ダイオードの順方向電
圧Vfは以下のようにしてめることができる。
That is, the forward voltage Vf of the Schottky barrier diode can be determined as follows.

先ず、次の式(11(21が与えられる。First, the following equation (11 (21) is given.

V f−:KT/q # 1 n (1f/I o+1
 ) −−(Iン=KT/q ・I n (l f/I
o ) \ただし、If)>Io・・・・・・(2)な
お、Ioは暗電流であって、 Io=AST2 exp(−φb/KT)となる。
V f-:KT/q #1 n (1f/I o+1
) --(I n = KT/q ・I n (l f/I
o) \However, If) > Io (2) Note that Io is a dark current, and Io = AST2 exp (-φb/KT).

ここで、Kはボルツマン定数、Tは絶対温度。Here, K is Boltzmann's constant and T is the absolute temperature.

qは電子電荷、Ifはシミツトキーバリヤ・ダイオード
に流れる順方向電流、Aはショットキーバリヤ・ダイオ
ードの障壁面積、Sはリチャードノン定数、−φbは障
壁の高さである。
q is the electronic charge, If is the forward current flowing through the Schmittky barrier diode, A is the barrier area of the Schottky barrier diode, S is Richard Non's constant, and -φb is the height of the barrier.

上式(11(21から次の計算式が得られる。The following calculation formula is obtained from the above formula (11 (21).

Vf=KT/q @In (l f/(AST” ex
p(−φb/KT ))”) =2.3X26mVX10g(I f/AST”exp
 (−φb/KT))) 上記計算式から、障壁面積Aを10倍にするとVfは6
0mV低下し、人を100倍にするとVfは120mV
低下する。
Vf=KT/q @In (l f/(AST” ex
p(-φb/KT))") = 2.3X26mVX10g(If/AST"exp
(-φb/KT))) From the above formula, if the barrier area A is multiplied by 10, Vf is 6
If the person decreases by 0mV and increases the number of people by 100 times, Vf becomes 120mV.
descend.

つまり、ショットキーバリヤ・ダイオードの順方向電圧
Vfを約0.IV低下させるためには、その障壁面積を
100倍も増加させなげればならないのである。従って
、その順方向電圧Vfを0.5Vから0.25Vまで下
げようとすると、何と数万倍もの障壁面積の増大が必要
となってしまう。換言すると、第3図に示した実施例で
は、通常のショットキートランジスタの数万倍の障壁面
積をもったショットキートランジスタでなければ達成で
きないような低いクランプ値を累子形成面積の著しい増
大を伴うことなく簡単に得ることができるのである。そ
してこれにより、ショットキーTTLのごときバイポー
ラ型論理回路の出力に生じるアンダーシュート電圧を、
面積の著しい増大をもたらすことなく、通常のショット
キーバリヤ・ダイオードで達成されるレベルよりも大幅
に低く制限することができ、この結果、該アンダーシュ
ート電圧に起因する誤動作あるいは破損を確実に防止で
きる、という効果を得ることができるのである。
In other words, the forward voltage Vf of the Schottky barrier diode is approximately 0. In order to lower the IV, the barrier area must be increased by 100 times. Therefore, in order to lower the forward voltage Vf from 0.5V to 0.25V, it becomes necessary to increase the barrier area by tens of thousands of times. In other words, in the embodiment shown in FIG. 3, it is possible to achieve a low clamping value that can only be achieved by a Schottky transistor with a barrier area tens of thousands of times larger than that of a normal Schottky transistor, with a significant increase in the area where the resistor is formed. It can be obtained easily without any complications. This reduces the undershoot voltage that occurs at the output of bipolar logic circuits such as Schottky TTL.
It can be limited to significantly lower levels than achieved with conventional Schottky barrier diodes without significantly increasing area, thus ensuring that malfunctions or damage caused by such undershoot voltages are prevented. It is possible to obtain the following effect.

第5図はこの発明による論理回路の第2実施例を示す。FIG. 5 shows a second embodiment of the logic circuit according to the invention.

同図に示す論理回路もショットキ−TTLIOであって
、入力回路部分12が、ショットキートランジスタQI
 IA、QI IB、Ql 2、シミツトキーバリヤ・
ダイオードDi IA、DI IB1抵抗R11,R1
2などで構成されている以外は、第3図に示したものと
同様である。
The logic circuit shown in the figure is also a Schottky TTLIO, and the input circuit portion 12 is a Schottky transistor QI.
IA, QI IB, Ql 2, Simitz key barrier
Diode Di IA, DI IB1 Resistor R11, R1
2 and the like is the same as that shown in FIG. 3.

また、その論理出力OUTに接続される電圧クランプ回
路20は、トランジスタQ8によるエミッタフォロワを
用いている点では第3図のものと同シであるが、そのト
ランジスタQ8のベースに与える定電圧を抵抗R6とト
ランジスタQ9とによって発生している。このトランジ
スタQ9のコレクタとベースは互いに接続され、抵抗R
6を介して電源Vc cK接続される。そして、その互
いに接続されたコレクタとベースに現われる電圧がエミ
ッタフォロワのトランジスタQ8のベースに与えられる
ようになっている。これにより、エミッタフォロワのト
ランジスタQ8のベースにはトランジスタQ9のベース
・エミッタ間電圧Vbe9が与えられる。従 従って、論理出力OUTにおける電圧Voは、第6図に
示すように、2つのトランジスタQ9とQ8の各ベース
・エミッタ間電圧vbe9とVbe8の差の電圧(Vb
e9−Vbe8)によってクランプされる。ここで、両
トランジスタQ8.Q9の特性を互いに揃えるようにす
ると、その電圧(Vbe9−Vbe8)はほとんどOv
に近付けることができる。この結果、この発明の目的な
達成するのに非常に理想的なりランプ電圧を簡単かつ再
現性良く得ることができるようになる。
The voltage clamp circuit 20 connected to the logic output OUT is the same as the one in FIG. 3 in that it uses an emitter follower formed by the transistor Q8, but the constant voltage applied to the base of the transistor Q8 is This is generated by R6 and transistor Q9. The collector and base of this transistor Q9 are connected to each other, and the resistor R
6 to the power supply Vc cK. The voltage appearing at the collector and base, which are connected to each other, is applied to the base of the emitter follower transistor Q8. As a result, the base-emitter voltage Vbe9 of the transistor Q9 is applied to the base of the emitter follower transistor Q8. Therefore, as shown in FIG. 6, the voltage Vo at the logic output OUT is equal to the voltage (Vb
e9-Vbe8). Here, both transistors Q8. If the characteristics of Q9 are made to be the same, the voltage (Vbe9-Vbe8) will be almost Ov.
can be approached. As a result, it becomes possible to easily and reproducibly obtain a very ideal lamp voltage for achieving the object of the present invention.

〔効果〕〔effect〕

(1)入力側と出力側とが直流結合されているバイポー
ラ型論理回路にあって、この論理回路の出力における電
圧が電源電圧の極性に対して逆極性へ振れるのを制限す
る電圧クランプ回路を設けるとともに、この電圧クラン
プ回路を能動回路によって構成することにより、ショッ
トキーTTLのごときバイポーラ型論理回路の出力に生
じるアンダーシュート電圧を、面積の著しい増大をもた
らすことなく、通常のショットキーバリヤ・ダイオード
で達成されるレベルよりも大幅に低く制限することがで
き、これにより該アンダーシュート電圧に起因する誤動
作あるいは破損を確実に防止できる、という効果が得ら
れる。
(1) In a bipolar logic circuit whose input side and output side are DC-coupled, a voltage clamp circuit is used to limit the voltage at the output of this logic circuit from swinging to the opposite polarity to the polarity of the power supply voltage. In addition, by configuring this voltage clamp circuit with an active circuit, the undershoot voltage that occurs at the output of a bipolar logic circuit such as a Schottky TTL can be suppressed by using a normal Schottky barrier diode without significantly increasing the area. This has the effect of reliably preventing malfunctions or damage caused by the undershoot voltage.

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定され
るものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更
可能であることはいうまでもない。例えば、上記電圧ク
ランプ回路のエミッタフォロワはMO8電界効果トラン
ジスタによるソースフォロワであってもよい。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on examples, it goes without saying that this invention is not limited to the above-mentioned examples, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof. Nor. For example, the emitter follower of the voltage clamp circuit may be a source follower formed by an MO8 field effect transistor.

〔利用分野〕[Application field]

以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野であるショットキーTTL
の技術に適用した場合について説明したが、それに限定
されるものではなく、それ以外の論理回路にも適用でき
る。少なくとも入力側と出力側とが直流結合されている
バイポーラ型論理回路には適用できる。
The above explanation will mainly focus on the Schottky TTL, which is the application field that is the background of the invention made by the present inventor.
Although the case where the present invention is applied to the above technology has been described, the present invention is not limited thereto, and can be applied to other logic circuits as well. It can be applied to bipolar logic circuits in which at least the input side and the output side are DC-coupled.

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

第1図はこの発明に先立って検討された論理回路を示す
図、 第2図は第1図の論理回路の出力電圧の変化状態の一例
を示す図、 第3図はこの発明による論理回路の第1実施例を示す図
、 第4図は第3図の論理回路の出力電圧の汞化状態の一例
を示す図、 第5図はこの発明による論理回路の第2実施例を示す図
、 第6図は第5図の論理回路の出力電圧の変化状態の一例
を示す図である。 10・・・論理回路(TTL)、12・・・論理回路の
入力回路部分、20・・・電圧クランプ回路、Q1〜Q
9.QI IA、QI IB、Ql 2・・・バイポー
ラトランジスタ、R1へR6,R11,R12・・・抵
抗、DC・・・電圧り2ンプ用シヨツトキーバリヤ・ダ
イオード、DI、D2.D3.DIIA、DIIB・・
・ショットキーバリヤ・ダイオード、A、 B・・・論
理入力、OUT・・・論理出力、Vcc・・・電源、I
O・・・吐出し電流、Ii・・・吸込み電流、Ic・・
・クランプ電流、Ix・・・異常電流、■0・・・論理
出力における電圧、vp・・・オーバーシュート電圧、
−Vf。 Vf3・・・ダイオードDcの順方向電圧、Vbe8゜
Vbe9・・・バイポーラトランジスタのベース・エミ
ッタ間電圧、Ls・・・誘導性負荷。 第 1 図 第 2 図 Vp 第 3 図 第 4 図 VP 第 5 図 Z 第 6 図
FIG. 1 is a diagram showing a logic circuit studied prior to the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of a state of change in the output voltage of the logic circuit of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing a logic circuit according to the present invention. FIG. 4 is a diagram showing an example of the output voltage change state of the logic circuit of FIG. 3; FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the logic circuit according to the present invention; FIG. 6 is a diagram showing an example of a state of change in the output voltage of the logic circuit shown in FIG. 5. 10...Logic circuit (TTL), 12...Input circuit portion of logic circuit, 20...Voltage clamp circuit, Q1-Q
9. QI IA, QI IB, Ql 2... Bipolar transistor, R1 to R6, R11, R12... Resistor, DC... Short key barrier diode for voltage r2 amplifier, DI, D2. D3. DIIA, DIIB...
・Schottky barrier diode, A, B...logic input, OUT...logic output, Vcc...power supply, I
O...Discharge current, Ii...Sink current, Ic...
・Clamp current, Ix...abnormal current, ■0...voltage at logic output, vp...overshoot voltage,
-Vf. Vf3...Forward voltage of diode Dc, Vbe8°Vbe9...Base-emitter voltage of bipolar transistor, Ls...Inductive load. Figure 1 Figure 2 VP Figure 3 Figure 4 VP Figure 5 Z Figure 6

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、入力側と出力側とが直流結合されているバイポーラ
型論理回路であって、この論理回路の出力における電圧
が電源電圧の極性に対して逆極性へ振れるのを制限する
電圧クランプ回路を設けるとともに1この電圧クランプ
回路を能動回路によって構成したことを特徴とする論理
回路。 2、上記能動回路がエミッタフォpワであることを特徴
とする特許請求の範囲第1項記載の論理回路。
[Claims] 1. A bipolar logic circuit whose input side and output side are DC-coupled, which limits the voltage at the output of this logic circuit from swinging to the opposite polarity with respect to the polarity of the power supply voltage. 1. A logic circuit characterized in that the voltage clamp circuit is provided with a voltage clamp circuit, and the voltage clamp circuit is constituted by an active circuit. 2. The logic circuit according to claim 1, wherein the active circuit is an emitter follower.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63287273A (en) * 1987-05-06 1988-11-24 アールシーエー トムソン ライセンシング コーポレイシヨン Automatic gain controller in video signal processor
JPH01256218A (en) * 1988-04-06 1989-10-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Undershoot preventing circuit
JPH01256217A (en) * 1988-04-05 1989-10-12 Nec Corp Ttl logic circuit
EP0422486A2 (en) * 1989-10-09 1991-04-17 STMicroelectronics S.r.l. Negative overvoltage protection circuit, in particular for output stages

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