JPS6022533B2 - Npnトランジスタ駆動回路 - Google Patents

Npnトランジスタ駆動回路

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JPS6022533B2
JPS6022533B2 JP55097665A JP9766580A JPS6022533B2 JP S6022533 B2 JPS6022533 B2 JP S6022533B2 JP 55097665 A JP55097665 A JP 55097665A JP 9766580 A JP9766580 A JP 9766580A JP S6022533 B2 JPS6022533 B2 JP S6022533B2
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JP
Japan
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transistor
pair
transistors
input
drive circuit
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JP55097665A
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English (en)
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JPS5658327A (en
Inventor
リチヤ−ド・ロバ−ト・コニアン
ジエ−ムズ・レオ・ウオルシユ
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International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
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Publication date
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Publication of JPS5658327A publication Critical patent/JPS5658327A/ja
Publication of JPS6022533B2 publication Critical patent/JPS6022533B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/62Switching arrangements with several input- output-terminals, e.g. multiplexers, distributors
    • H03K17/6242Switching arrangements with several input- output-terminals, e.g. multiplexers, distributors with several inputs only and without selecting means
    • H03K17/625Switching arrangements with several input- output-terminals, e.g. multiplexers, distributors with several inputs only and without selecting means using current steering means
    • 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
    • H03K19/086Emitter coupled logic

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はNPNトランジスタを用いた駆動回路に関し、
更に詳細には、電力消費が低く且つ増加又は減少する入
力信号遷移に対する応答速度が速し、このような回路に
関する。
応答時間が速く且つ待機電力消費が低い駆動論理回路を
設ける1つの技術は相補型のバィポーラ・トランジスタ
を用いるものであり、これまで種種提案されているが、
集積回路チップ全体にわたってNPN/ゞィポーラ・ト
ランジスタ技術のみを用いて、応答時間の遠い、そして
待機電力消費の低い駆動論理集積回路を実現することも
望まれている。
本発明の目的はこのような要求を満足する駆動回路を提
供することである。
本発明によれば、高速駆動を行なうことができ且つ速度
・電力積の4・さし、低電圧低電力のNPNトランジス
タ駆動回路が提供される。
この駆動回路は入力端子に共通接続されたベースを有す
る1対のNPNトランジスタを有する。このトランジス
タ対の一方のトランジスタと直列に第3のNPNトラン
ジスタが接続される。直列接続されたトランジスタの間
の接続点は出力端を形成する。これらのトランジスタは
入力信号の低電圧レベル部分の期間にトランジスタ対を
通って電流が流れないように夫々の抵抗によってバイア
スされる。正に向う入力電圧遷移のときは、共通接続さ
れたベース電圧が高レベルに上昇するが、対応するェミ
ツタ回路のキャパシタンスはェミツタを低レベルに保つ
傾向を示すため「両方のトランジス外ま高速にターン・
オンする。トランジスタ対の一方は出力端子に援競され
た負荷キヤパシタンスを迅速に放電させる。正に向う遷
移の期間にトランジスタ対の他方のトランジスタは第3
のトランジスタをオフに保ち、出力端子の電圧をその最
終の低レベル値にクランプする。負に向う入力電圧遷移
のときはトランジスタ対の両方のトランジスタがオフに
なって第3のトランジスタを駆動し、出力端子に接続さ
れた負荷キャパシタンスを迅速に充電する。第1図は本
発明による駆動回路の1例を示しているが、本発明の駆
動回路の基本部分はNPNトランジスタ1,2,3及び
抵抗4,5,6からなっている。
トランジスタ対1,2のベースは入力端子7に共通に接
続されている。入力端子7は高電圧レベル部分及び低電
圧レベル部分を有する入力信号を受取る。トランジスタ
2のコレクタには第3のトランジスタ3のェミッタが接
続され、トランジスタ2,3の接続点は出力端子8に接
続されている。トランジスターのコレク夕はトランジス
タ3のベースに結合され「またバイアス抵抗6及びショ
ットキー・ダイオード28を介して正電圧端子9に接続
されている。トランジスタ3のコレクタは正電圧端子9
に直接接続されている。トランジスタ1,2のェミツタ
は独立的にバイアスされうるように夫々抵抗4,5を介
して負電圧端子1川と接続される。抵抗4,5は夫々キ
ャパシタ11,12によってシャントされるのが好まし
い。端子9,10の電圧値及びバイアス抵抗475,6
の抵抗値は入力端子7に与えられる入力信号の低電圧レ
ベル部分の期間にトランジスタ1,2を通って電流が流
れないように設定される。
入力端子7に正に向う入力電圧遷移が与えられると、ト
ランジスタF,2の共通接続されたベースの電圧レベル
が上昇するが、キャパシタ11,貴2はトランジスタ1
,2の夫々のェミツタを低レベルに保つ傾向を示す。結
果として両方のトランジスタ1,2は迅速にターン・オ
ンする。トランジスターの導通はトランジスタ3をオフ
に保ち、トランジスタ2は出力端子8と関連するキャパ
シタンス(キヤパシタ13によって示されている)をそ
の最終の低レベル値まで放解する。端子7に負に向う入
力鷺圧遷移が与えられると、両方のトランジスタ1,2
が迅速にターン。オフする。非導通のトランジスタ1は
トランジスタ3のベースを正万向に駆動し、トランジス
タ3をオンにしてキャバシタ13を迅速に充電する。従
って出力端子8の出力信号は入力端子7の入力信号に対
して逆位相になる。抵抗34は1〜10の回路ファン・
アウトに対して出力の高レベル値を安定させるために用
いられるのが好ましい。第2図の曲線14は本発明の駆
動回路の出力遅延一入力電力特性を示している。
第2図から明らかなように、入力電力が低いときは出力
遅延が若干大きくなるが、即ち応答速度が遅くなるが、
約12004W以上の入力電力レベルでは遅延が大幅に
減少し「 これが本発明の駆動回路の大きな特徴である
。このように高い入力電力レベルにおいて高速応答特性
が得られるのは、回路が非常に簡単で入力と出力との間
に少数の回路素子しか接続されていないこと及びすべて
のトランジスタが低インピーダンス駆動源(これは同じ
回路構成を有する前段の回路による)によってスイッチ
されることによる。第1図の回路は論理を行なう構成に
されており、複数の入力端子17,18,7が夫々独立
した論理入力信号を受取るようになっている。
夫々のトランジスタ対19,20、及び21,22はト
ランジスタ対1,2と同様に構成され、並列に接続され
ている。即ち、共通ベース・トランジスタ19,20、
及び21,22のヱミツタ、コレクタは夫々対応するト
ランジスタ1,2のェミッタ、コレク外こ接続されてい
る。端子8の出力信号は普通のNOR論理のように入力
端子17,18,7のすべての入力信号が低レベルにな
ったとき上昇する。第3図は互いに逆位相関係にある2
つの出力信号を発生するように第1図の駆動回路を変形
した例を示している。
第1図の回路と対応する構成部品は同じ参照番号にプラ
イム符号をつけて示されている。第1図のキヤパシ夕1
川ま、トランジスタ23,24、ショットキー・ダイオ
ード25、抵抗26,27によって発生される同相出力
信号を出力端子8′の逆位相出力信号に関して遅延させ
ないようにするため第3図の回路では省略されいる。ベ
ース接地トランジスタ24のェミツ外まトランジスター
′のェミッタから駆動される。トランジスタ24のコレ
クタ及びトランジスタ23のベースはショットキ山・ダ
イオード26と並列接続された抵抗27を介して正電圧
端子29に結合される。トランジスタ23のコレクタは
正電圧端子29に直接接続される。トランジスタ23の
ヱミッタは同相出力端子301こ接続されると共に抵抗
26を介して負電圧端子31に接続される。ヱミッタを
共通接続されたトランジスタ24,1′は電流スイッチ
を形成し〜トランジスタ1′のェミッタ電位がトランジ
スタ24の接地ベース電位よりも低いか又は高いかに依
存して〜抵抗4′を通る電流をトランジスタ24又はト
ランジスター′に択一的にスイッチする。従って入力端
子7′の入力信号が低電圧レベル部分になったときは電
流がスイッチし、電流はトランジスタ24及び抵抗4′
を介して流れる。この意味で、プライム符号を有する参
照番号で示されている回路部分は第1図の対応回路部分
の動作と若干異なる。対応して、ェミツタ抵抗4′,5
′は第1図のように1つの電圧端子101こではなく別
々の負電圧端子32,33に接続されている。しかしな
がらトランジスタ2′は第1図のトランジスタ2のよう
に入力端子7′の入力信号の高電圧レベル部分及び低電
圧レベル部分の期間にオン、オフにスイッチする。エミ
ツタ・フオロワ24はトランジスタ24のコレクタの信
号を出力端子30に結合する。
出力端子30の出力信号は入力端子7′の入力信号と同
相であり、出力端子8′の出力信号は入力信号と逆位相
である。回路素子の近くに示されている回路パラメータ
は最適な性能及びノイズ・マージンのための好ましい値
である。
図面の簡単な説明第1図は本発明の駆動回路の実施例を
示す図、第2図は第1図の回路の速度−電力特性を示す
図、第3図は本発明の駆動回路の変形を示す図である。
1,2・…・・NPNトランジスタ対ト3…・・・直列
NPNトランジスタ、4,5,6…・・・バイアス抵抗
、7…・・・入力端子、8・・・…出力端子「 9・・
…・正餐圧端子、10・・・・・・負電圧端子。
F!G.1 FIG.3 FIG.2

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 高電圧レベル部分及び低電圧レベル部分を有する入
    力信号を受取る入力端子にベースを共通に接続された1
    対のNPNトランジスタと、前記1対のNPNトランジ
    スタの一方のトランジスタのコレクタにエミツタを接続
    されてその接続点により出力端子を形成し且つ他方のト
    ランジスタのコレクタにベースを接続された第3のNP
    Nトランジスタと、前記第3のNPNトランジスタのベ
    ース−コレクタ間に接続された抵抗を含む第1バイアス
    手段と、前記1対のNPNトランジスタのエミツタに夫
    々接続された1対の抵抗を含む第2バイアス手段とを含
    み、前記1対の抵抗の各々はキヤパシタによつてシヤン
    トされており、前記第1バイアス手段及び第2バイアス
    手段は前記入力信号の低電圧レベル部分において前記1
    対のトランジスタを介して電流が流れないように設定さ
    れているNPNトランジスタ駆動回路。
JP55097665A 1979-10-05 1980-07-18 Npnトランジスタ駆動回路 Expired JPS6022533B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/082,256 US4283640A (en) 1979-10-05 1979-10-05 All-NPN transistor driver and logic circuit
US82256 1979-10-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5658327A JPS5658327A (en) 1981-05-21
JPS6022533B2 true JPS6022533B2 (ja) 1985-06-03

Family

ID=22170053

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55097665A Expired JPS6022533B2 (ja) 1979-10-05 1980-07-18 Npnトランジスタ駆動回路

Country Status (4)

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US (1) US4283640A (ja)
EP (1) EP0028292B1 (ja)
JP (1) JPS6022533B2 (ja)
DE (1) DE3063500D1 (ja)

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EP0028292B1 (en) 1983-05-25
DE3063500D1 (en) 1983-07-07
US4283640A (en) 1981-08-11
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