JPS60817B2 - 相補型エミツタ・フオロワ回路 - Google Patents

相補型エミツタ・フオロワ回路

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JPS60817B2
JPS60817B2 JP55097662A JP9766280A JPS60817B2 JP S60817 B2 JPS60817 B2 JP S60817B2 JP 55097662 A JP55097662 A JP 55097662A JP 9766280 A JP9766280 A JP 9766280A JP S60817 B2 JPS60817 B2 JP S60817B2
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JP
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transistor
transistors
input
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pair
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JP55097662A
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ジヨセフ・リチヤ−ド・キヤバリア
ロバ−ト・アサナシアス・ヘンル
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
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International Business Machines Corp
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Publication of JPS60817B2 publication Critical patent/JPS60817B2/ja
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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
    • H03K19/08Logic 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
    • HELECTRICITY
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  • Mathematical Physics (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に相補型バィポーラ・トランジスタを用
いたェミツタ・フオロワ回路に関するものであり、特に
、低消費電力で、増加又は減少する入力信号変化に高速
度で応答する回路に関するものである。
公知のように、例えば、theに×上P山Se、Dをi
ねl and.Swiにhjng Wavef。
nhS 、 byJ,Millmanand日.Taゆ
、McGrawHm、1965の第304頁の第8図乃
至第36図に示されているような相補型トランジスタを
用いた容量的に負荷されたェミツタ・フオロワ回路は、
入力波形の対応する上昇及び下降端に追従する(同等の
速度で)上昇端及び下降端を有する出力波形を提供する
。しかしながら、上記例では、直列接続された相補型ト
ランジスタのベースは、電圧幅が各トランジスタをオン
及びオフにするのと同じ入力波形により駆動される。こ
れは、2つのトランジスタのエミツタ・べ−ス接合を順
方向にバイアスするために、少なくともVbeの合計に
等しい、比較的大きな入力電圧幅を必要とし、重大な電
力消費を示す。
2つのVbe電圧の合計の何分の1のみである電圧幅を
用いて相補型のェミツタ・フオロワ回路を動作させる方
法を見出し、これにより特にLSI回路内の電力消費を
最小にすることが望ましい。
回路の応答速度を犠牲にすることなくこのような動作を
達成することが、また望ましい。ヱミツタ・フオロワ形
に接続された相補型バィポーラ・トランジスタの第1組
は、相補型トランジスタの第2組により駆動される。
第2組のコレクタは第1組のベースへ信号を提供する。
信号は、各信号レベルが実質的に、第1組の各トランジ
スタをオン及びオフにスイツチする値にある、互いにd
.c.レベルのオフセツトを有する。各信号の幅は、ト
ランジスタの第1組の各ェミツタ・ベース接合を順方向
バイアスするのに必要なV広のわずかに何分の1かであ
る。本発明の駆動回路構成では、トランジスタの第2組
のベースが互いに接続され、入力駆動信号を受け取る。
本発明のNOR論理回路構成では、トランジスタの第2
組のうちの一方のもののェミツタがトランジスタの第2
組の他方のもののベースに接続され、入力論理信号の1
つを受け取る。付加トランジスタが上記第2組の一方の
ものに並列Jに接続され、付加トランジスタのベースは
残りの入力論理信号を受け取る。駆動及び論理の両回路
からの出力は、第1組のトランジスタの共通に接続され
たェミツタから得られる。第1図では、キャパシタ3で
表わされている容4量負荷を有する、前記文献の第8図
乃至第36図に示されているタイプのヱミツタ・フオロ
ワ回路を形成するために、1組の相補型トランジスタ1
及び2が直列に接続されている。
キャパシタ3は、ェミツタ・フオロワ回路の出力端子を
構成する、NPNトランジスタ1及びPNPトランジス
タ2のェミツタに接続されている。トランジスタ1のコ
レクタは端子4に印加される正の電源に接続されている
。前記文献に示されている先行技術では、トランジスタ
1及び2のベースは共通の入力信号源に結合して接続さ
れる。
入力電圧は、上の正の値(キャパシタ3を充電するため
トランジスタ1をオンにするのに十分である)から下の
正の値(キヤパシタ3が上の電圧幅より低い値Vbeま
で充電された後にトランジスタ2をオンにするのに十分
である)まで比較的大きな幅を有する。これ故に、全入
力電圧幅は少なくともトランジスタ1及び2のVbeの
2倍に等しくなければならない。各々入力電圧が変化す
る間のみトランジスター及び2は実質的に導電するとい
う点で、簡単な抵抗の代わりにPNPトランジスタ2を
使用することは電力消費を最小にするが、必要な入力電
圧幅は不所望にも大きくなり、LSI回路内での重大な
電力消費を招く。その結果、速度を増して、容量負荷3
の間の出力電圧が下方入力電圧幅に追従し「簡単な抵抗
の代わりにPNPトランジスタ2を用いることにより可
能とされるこの速度増加は、入力信号の必要とされる電
力の価格と引合わせることにより折衷されることになる
。しかしながら、本発明は、トランジスタ5及び6の使
用によりV戊のわずかに何分の1かの入力電圧幅のみを
必要とする、トランジスター及び2を含む相補型トラン
ジスタのェミツタ・フオロワ回路を使用することにより
、性能の利点を有する。
NPNトランジスタ5及びPNPトランジスタ6は、端
子9の入力パルスに応答してライン?及び8に1組の逆
位相パルスを提供する。ライン7及び8の電圧幅は実質
的にVbeの何分の1かに等しいが、しかしNPN及び
PNPの導電しきい値におけるこれらの装置のV氏の合
計だけ互いにd.c.オフセツトされている。そこでラ
イン7上の幅はトランジスターの導電しきい値のあたり
に中心を置き、しかるにライン8上の幅はトランジスタ
2の導電しきい値のあたりに中心を置く。d.c.レベ
ルは、端子4に印加される電圧についての、及びトラン
ジスタ5及び6のコレクタ及びェミツタの電極に印放さ
れる動作電位を決める抵抗I0,11,12及び13に
ついての適当な値の選択によりセツトされる。トランジ
スタ5及び6のベース電極は、端子9に印加される入力
信号を一緒に受け取る。入力端子9における入力信号の
負への変化の他に正への変化に対しても、入力端子9は
、出力端子14から1つのコレクタ・パス遅延のみによ
って分離されていることに気づく。
入力信号の負への変化は、トランジスターをオンにし、
ライン7上の信号よりも低い電位Vにまで容量負荷3を
充電するために、トランジスタ5により反転される。同
様に、正への入力信号の変化は、トランジスタ2をオン
にし、容量負荷3を放電するために、トランジスタ6に
より反転される。NPNトランジスタ5の性能に似て、
トランジスタ6として高性能のPNPが選ばれる時には
、出力端子14における電位は、負への入力変化が追従
するのと同じ高速度で入力端子9における正への変化に
応答する。トランジスタ1及び2の導電は、容量負荷3
が各々充電及び放電される時毎にのみ実質的に起こる。
第1図の回路は、高速、低電力の駆動回路として働く。
もし論理が実行されることを所望するなら、別々の入力
論理信号が印加される別々の入力端子を提供する必要が
ある。これ故に、トランジスタ5及び6のベースへの共
通入力端子接続は用いられない。第2図の回路は、第1
図の回路の所望の動作特性を大きく妥協させることなく
NOR論理が行なわれるようにするために、第1図のト
ランジスタ6に対応して、PNPトランジスタの入力接
続を変えている。第2図では、トランジスター5及び1
6並びに容量負荷17の接続及び動作は、第1図のトラ
ンジスター及び2並びに容量負荷3のそれらに対応して
いる。
トランジスタ18及び19のコレクタは、第1図のトラ
ンジスタ5及び6並びにトランジスター及び2と同様、
各々トランジスタ15及び16のベースに接続されてい
る。しかしながら「トランジスター8のベースのみは、
直接に、入力端子201こ印加されるアンド入力論理信
号を受け取る。トランジスター9のベースは、トランジ
スタ22及び23の他にトランジスタ18のェミツタが
接続されているライン21から入力信号を受け取る。ト
ランジスタ22及び23のベースは、入力端子24及び
25に印加される各論理信号を受け取る。トランジスタ
22及び23のコレクタ及びェミツタの電極は、トラン
ジスタ18のそれらに並列に接続されている。第2図の
論理回路の動作は、正の入力変化が追従する速度で付加
的に4・さな遅延が導入されることを除いて、入力端子
20,25及び24のうちのいずれかに現われる入力信
号変化に応答して、第1図の駆動回路の動作と同じであ
る。
このわずかな遅延は、第1図の対応するPNFトランジ
スタ6を有する場合のように、入力端子から直接という
よりもむしろトランジスタ18,23及び22のベース
・ヱミツタ・パスから入力信号をPNPトランジスタ1
9が受け取るという事実から、結果として生じる。さら
に、端子26に、端子27へ印加される電圧よりも低い
Vbeである別の電圧又はテブナン電源を提供する必要
がある。これにより、トランジスター8,23及び22
の各ベース・ェミツタ・パスを通るVbe入力信号シフ
トによるトランジスタ19のベースでのレベル・シフト
が考慮される。第1図及び第2図中の各回路成分の近く
に示された回路パラメータの値は、本発明では、最適の
性能及びノイズ・マージュに対して好ましいものである
【図面の簡単な説明】
第’図は、本発明の回路を用いて駆動回路を構成した実
施例の回路図である。 第2図は、本発明の回路を用いてNOR論理回路を構成
した実施例の回路図である。1,2;15,16・・・
・・・相補型の一対のバィポーラ・トランジスタ、3;
17……キヤパシタ、5;22,23,18……第2の
バィボーラ・トランジスタ、6:19……第3のバィポ
ーラ・トランジスタ、9:24,25,20……入力端
子、10,11…・・・第1のバイアス手段としての抵
抗、12,13・・・・・・第2のバイアス手段として
の抵抗、14・・・・・・出力端子。 FIG.l FIG.2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 双方のエミツタをそれぞれ出力端子に接続した、互
    いに相補型の一対のバイポーラ・トランジスタと、 入
    力端子にベースを接続し、コレクタを上記一対のバイポ
    ーラ・トランジスタのうち一方のベースに接続した第2
    のバイポーラ・トランジスタと、 コレクタを上記一対
    のバイポーラ・トランジスタのうちの他方のベースに接
    続し、ベースを上記入力端子または上記第2のバイポー
    ラ・トランジスタのエミツタのうち一方に接続した、第
    2のバィポーラ・トランジスタとは相補型の第3のバイ
    ポーラ・トランジスタと、 上記一対のバイポーラ・ト
    ランジスタのコレクタ間に電圧を加えるための電源と、
    上記一対のバイポーラ・トランジスタの一方のベース
    にバイアス電圧を与えるために上記電源と上記第2のバ
    イポーラ・トランジスタとの間に直列に接続した第1の
    バイアス手段と、 上記一対のバイポーラ・トランジス
    タの他方のベースにバイアス電圧を与えるために上記電
    源と上記第3のバイポーラ・トランジスタとの間に直列
    に接続した第2のバイアス手段と、を含む相補型エミツ
    タ・フオロワ回路。 2 上記出力端子にはキヤパシタを接続してなる特許請
    求の範囲第1項に記載の相補型エミツタ・フオロワ回路
JP55097662A 1979-10-05 1980-07-18 相補型エミツタ・フオロワ回路 Expired JPS60817B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/082,254 US4287435A (en) 1979-10-05 1979-10-05 Complementary transistor inverting emitter follower circuit
US82254 1979-10-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5658325A JPS5658325A (en) 1981-05-21
JPS60817B2 true JPS60817B2 (ja) 1985-01-10

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ID=22170038

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55097662A Expired JPS60817B2 (ja) 1979-10-05 1980-07-18 相補型エミツタ・フオロワ回路

Country Status (4)

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US (1) US4287435A (ja)
EP (1) EP0027860B1 (ja)
JP (1) JPS60817B2 (ja)
DE (1) DE3068955D1 (ja)

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