JPS61234122A - High-speed logical circuit - Google Patents

High-speed logical circuit

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JPS61234122A
JPS61234122A JP60074227A JP7422785A JPS61234122A JP S61234122 A JPS61234122 A JP S61234122A JP 60074227 A JP60074227 A JP 60074227A JP 7422785 A JP7422785 A JP 7422785A JP S61234122 A JPS61234122 A JP S61234122A
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JP
Japan
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input
emitter follower
level
circuit
emitter
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Application number
JP60074227A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroyuki Itou
以頭 博之
Masayoshi Yagyu
正義 柳生
Toshio Yamada
利夫 山田
Akira Masaki
亮 正木
Shingo Murata
村田 慎吾
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 Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPS61234122A publication Critical patent/JPS61234122A/en
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Abstract

PURPOSE:To shorten delay time of a bipolar type LSI circuit by lowering the supply voltage and increasing the current of a logical circuit, by constituting an emitter follower of a PNP transistor and fetching the input signal to the base from the emitter and using the input signal for shifting up the signal level only. CONSTITUTION:Since data input D is supplied through PNP emittor followers 201 and 202, the base potential of a transistor (TR) 203 becomes, for instance, about 0V at the high level and about -VA (-0.6V) at the low level and, since an ECL level of input is sufficient to a lower-stage TR 209, a supply voltage VEE can be set at about -3V. Moreover, feedback inputs to TRs 205 and 206 for holding information are directly inputted from the collectors of the TRs 203 and 204. Therefore, delay time at the emitter follower can be shortened, because the supply voltage can be lowered and CK input can be inputted directly in the lower stage TR without passing through the emitter follower.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、高速論理回路に係り、特にバイポーラ型大規
模集積回路(以下LSIと呼ぶ)において、論理回路の
遅延時間を短縮するのに好適な回路に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Application of the Invention] The present invention relates to high-speed logic circuits, and particularly to bipolar large-scale integrated circuits (hereinafter referred to as LSI), which are suitable for shortening the delay time of logic circuits. Regarding circuits.

〔発明の背景〕[Background of the invention]

大型電子計算機等で使用される高速バイポーラLSIの
論理ゲートには、従来エミッタ結合論理口m (Emi
tter Coupled Logic、  以下EC
Lと呼ぶ)が一般的に用いられている。この論理ゲート
は、通常差動トランジスタで構成されるカレント・スイ
ッチと、エミッタフォロワから成る。エミッタフォロワ
は、論理ゲートに付加される負荷容量を駆動する能力を
高める役割を果たす、しかしながら、このエミッタフォ
ロワは、ベースから信号を受は取り、エミッタより出力
するため、信号レベルがペースエミッタ間電圧(以下v
、1と略記する)だけ下がってしまう。したがって、E
CLの信号レベルは、通常、高レベルが大体−■□(約
−0,8V)、低レベルが大体−V、、−V、(V。
Conventionally, emitter-coupled logic gates m (Emi
ter Coupled Logic, hereinafter referred to as EC
(referred to as L) is commonly used. This logic gate consists of a current switch, usually made up of a differential transistor, and an emitter follower. The emitter follower plays a role in increasing the ability to drive the load capacitance added to the logic gate. However, since this emitter follower receives and receives signals from the base and outputs them from the emitter, the signal level is higher than the voltage between the emitters. (Hereafter v
, abbreviated as 1). Therefore, E
The signal level of CL is usually high level approximately -■□ (approximately -0.8V) and low level approximately -V, -V, (V.

は信号振幅、 V、 =0.6 Vとすると、低レベル
は約−1,4V)に設定される。このため、カレントス
イッチの定電流源も含め、電源電圧は約3v以下には下
げられない(通常、電源電圧の高い側を接地電位とする
ので、低い側はたとえば一3vを供給することになる)
、また、縦積みのECL、いわゆるシリーズゲートEC
Lにおいては、たとえば2段のシリーズゲートにすると
、上段への入力は上に述べた通常のECL (シリーズ
ゲートでないECL)と同じ信号レベル(高レベルが−
VI1.、低レベルが−v1.−■、)でよいが、下段
への入力はその信号レベルよりも大体V。だけ低くする
必要がある。したがって、下段への入力は、エミッタフ
ォロワによってレベルを下げ、大体高レベルが一2v□
、低レベルが一2v□−vlとなる。このため、電源電
圧もV。たけ大きく(絶対値で)する必要がある。たと
えば、シリーズゲートでないECLを一3vで動作させ
るとき、2段のシリーズゲートECLでは約−4vにも
する必要がある。詳細な回路例としてはモトローラ社の
MECLIOKシリーズのデータブックに掲載されてい
る。この回路では、データ入力りを上段へ、クロックG
Kを下段へ入れるが、このときGKはエミッタフォロワ
トランジスタによりレベルシフトする。
is the signal amplitude, V, =0.6 V, then the low level is set to about -1.4 V). For this reason, the power supply voltage, including the constant current source of the current switch, cannot be lowered below approximately 3V (normally, the higher side of the power supply voltage is set to the ground potential, so the lower side supplies, for example, -3V). )
, Also, vertically stacked ECL, so-called series gate EC
For L, for example, if you use a two-stage series gate, the input to the upper stage will be at the same signal level as the normal ECL (ECL that is not a series gate) (the high level is -).
VI1. , the low level is -v1. -■, ) may be sufficient, but the input to the lower stage is approximately V higher than that signal level. only needs to be lowered. Therefore, the level of the input to the lower stage is lowered by the emitter follower, and the high level is approximately 12V□
, the low level is 12v□-vl. Therefore, the power supply voltage is also V. It is necessary to make it as large as possible (in absolute value). For example, when an ECL that is not a series gate is operated at -3V, a two-stage series gate ECL needs to be operated at about -4V. A detailed circuit example is published in Motorola's MECLIOK series data book. In this circuit, the data input is sent to the upper stage, and the clock G
K is put into the lower stage, but at this time GK is level shifted by the emitter follower transistor.

以上述べたことは、NPNトランジスタだけを使う場合
、信号レベルを下げることはエミッタフォロワによって
簡単で比較的遅延時間も少なく行なえるが、逆に信号レ
ベルを上げることが比較的容易ではないからである。N
PN トランジスタだけを使う場合は、信号レベルを上
げるために、たとえば特公昭45−32005号公報に
記載された回路が使われる。これは、トランジスタのベ
ースへ入力しコレクタから出力するものである。しかし
ながら、この回路では、出力の低レベルが負荷抵抗に流
れる電流で決まるため、電源電圧v、1′の変動を極力
小さくして(V、、’ を安定化して)入力信号が高レ
ベルのときにトランジスタに流れる電流を一定に保つ必
要がある。しかし、このときも、入力信号の高レベルが
バラツクと電流が変化してしまう。また、コレクタ出力
であるため、トランジスタのベース応答、コレクタ応答
が必要であり。
The reason for the above is that when only NPN transistors are used, lowering the signal level is easy and can be done with relatively little delay time using an emitter follower, but conversely, it is relatively difficult to raise the signal level. . N
When only PN transistors are used, the circuit described in Japanese Patent Publication No. 45-32005, for example, is used to increase the signal level. This is input to the base of the transistor and output from the collector. However, in this circuit, the low level of the output is determined by the current flowing through the load resistor, so when the input signal is at a high level, the fluctuations in the power supply voltage v,1' are minimized (by stabilizing V,,'). It is necessary to keep the current flowing through the transistor constant. However, even in this case, the high level of the input signal varies and the current changes. Also, since it is a collector output, the base response and collector response of the transistor are required.

エミッタフォロワに比較すると比較的遅い。そのため、
静電容量を入れてスピードアップを図るなどの工夫がな
される。しかじ、これでは、素子数が多い上、上で述べ
たような信号レベルの安定化がむずかしいことなどの理
由で、現実的には、このようなレベルシフトはあまり使
わず、上述のように電源電圧を大きくする方法をとって
いた。このため、同じ消費電力ならば電流が小さくなり
Relatively slow compared to emitter followers. Therefore,
Efforts are being made to increase speed by adding capacitance. However, due to the large number of elements and the difficulty of stabilizing the signal level as mentioned above, in reality, this type of level shift is not used much, and instead it is The method used was to increase the power supply voltage. Therefore, if the power consumption is the same, the current will be smaller.

高速化のための障害となっていた。This was an obstacle to increasing speed.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

そこで本発明の目的は、信号レベルを容易にシフトアッ
プする手段を持ち、電源電圧を大きくしなくても、所望
の機能を持ち高速化が達成できる高速論理回路を提供す
ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide a high-speed logic circuit that has means for easily shifting up signal levels, has desired functions, and can achieve high speed without increasing the power supply voltage.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

このため、本発明では、容易に信号レベルをシフトアッ
プするためにPNPトランジスタを用いる。つまり、P
NPトランジスタを使ってエミッタフォロワを構成し、
そのベースへの入力信号をエミッタから取り出すことに
よってV。だけ高い出力信号を得る。なお、ここでは、
PNP トランジスタは主にエミッタフォロワだけでし
か使わず、しかもレベルシフトだけが目的なので、性能
的にたとえば遮断周波数で言えば、NPNトランジスタ
のそれの1ケタ以上低くてもよいため、製作プロセスが
むずかしくなることはない。
Therefore, in the present invention, a PNP transistor is used to easily shift up the signal level. In other words, P
Configure an emitter follower using an NP transistor,
V by taking the input signal to its base from the emitter. only get a higher output signal. In addition, here,
PNP transistors are mainly used only as emitter followers, and their only purpose is level shifting, so in terms of performance, for example, the cutoff frequency can be an order of magnitude lower than that of an NPN transistor, making the manufacturing process difficult. Never.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の一実施例を第1図により説明する。論理
回路2は、入力信号6によって出力信号5を出力する動
作をする。LSIチップが論理回路2を基本にして構成
される場合は、入力信号4と出力信号5の高レベルと低
レベルがそれぞれ同じでなければならない、たとえば、
出力信号5の信号レベルが、前述したように高レベルで
−vS、、低レベルで−Vs、−V、とする(このとき
、「出力信号5の信号レベルはECLレベルである」と
言うことにする)と、入力信号6の信号レベルもECL
レベルでなければならない。ところが、入力信号6はも
う少し高いレベルにすることが可能でありまたそうすれ
ば電源電圧を小さくできるなどのメリットがある場合、
PNPトランジスタによるエミッタフォロワ1を用いて
入力信号4をv、8だけレベルシフト(シフトアップ)
することにより、論理回路2への入力信号6を高くし、
電源電圧を小さくできるメリットを生かして、低消費電
力化、または同じ消費電力ならば電流を多くし高速化を
図ることができる。したがって、このようなとき、論理
回路2は論理回路3のような構成とし、入力信号を4と
することによって高速化が達成できる。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG. The logic circuit 2 operates to output an output signal 5 in response to an input signal 6. If the LSI chip is configured based on the logic circuit 2, the high and low levels of the input signal 4 and output signal 5 must be the same, for example,
Assume that the signal level of output signal 5 is -vS at high level and -Vs, -V at low level as described above (in this case, it can be said that "the signal level of output signal 5 is ECL level") ), and the signal level of input signal 6 is also ECL.
Must be at the level. However, if the input signal 6 can be set to a slightly higher level and there is an advantage that the power supply voltage can be reduced by doing so,
Level shift (shift up) input signal 4 by v,8 using emitter follower 1 made of PNP transistor
By doing so, the input signal 6 to the logic circuit 2 becomes high,
By taking advantage of the advantage of being able to reduce the power supply voltage, it is possible to reduce power consumption, or for the same power consumption, increase current and increase speed. Therefore, in such a case, high speed can be achieved by configuring the logic circuit 2 like the logic circuit 3 and setting the input signal to 4.

同様の考え方で、第1図(b)に示すように。Using the same idea, as shown in Figure 1(b).

PNPによるエミッタフォロワ・トランジスタ7を論理
回路8の終るへ持って来る構成も考えられる。ただし、
一般的にPNP トランジスタの特性(特に遮断周波数
)は、NPNのそれに比べ良くないので、出力端子11
が配線が短かく軽い負荷を駆動する場合に使用できる。
A configuration in which the PNP emitter follower transistor 7 is brought to the end of the logic circuit 8 is also conceivable. however,
Generally, the characteristics of a PNP transistor (especially the cutoff frequency) are not as good as those of an NPN, so the output terminal 11
can be used when driving a light load with short wiring.

以上の説明の中のPNPトランジスタは、たとえば、申
訳らの共訳によるA Q an B、Grebene 
 (アラン、ビー、ブレベン)の「アナログ集積回路」
のPP、60に記載されているように、横型の構造とす
ることによって、製造方法も簡単にPNPを作ることが
できる。このような製造方法でも本発明では、PNPを
レベルシフト用のエミッタフォロワとしてしか使わない
ため、充分に大きな効果を発揮する。たとえば、PNP
の遮断周波数としては、NPNのそれの1ケタ以上低く
てもよく、NPNが10 G Hzのとき、 PNPは
500 M Hz〜I G Hzでも、PNPのエミッ
タフォロワで生じる遅延時間は100〜200pgの程
度であり、この遅延時間が問題にならない使い方では、
後に述べるようにこのようなPNPでも使用の効果は大
きい。
The PNP transistor in the above description is, for example, AQ an B, Grebene, co-translated by Shin et al.
(Alan, B., Breben) "Analog integrated circuit"
As described in PP, No. 60, PNP can be easily manufactured by having a horizontal structure. Even with such a manufacturing method, the present invention exhibits a sufficiently large effect because the PNP is used only as an emitter follower for level shifting. For example, PNP
The cutoff frequency of the PNP may be one order of magnitude lower than that of the NPN. When the NPN is 10 GHz, the PNP is 500 MHz to I GHz, but the delay time caused by the PNP emitter follower is 100 to 200 pg. In usage where this delay time is not a problem,
As will be described later, even such a PNP can be used to great effect.

第2図によって、本発明の実施例をより具体的に説明す
る。従来例と比較すると、本実施例ではデータ人力りが
、PNPエミッタフォロワ201゜202を経てトラン
ジスタ203へ入力されており、また、クロック入力G
Kは、NPNのエミッタフォロワを経ないで直接トラン
ジスタ209に入力されているのが特徴である0本実施
例では。
An embodiment of the present invention will be explained in more detail with reference to FIG. Compared to the conventional example, in this example, the data input is input to the transistor 203 via the PNP emitter followers 201 and 202, and the clock input G
In this embodiment, K is directly input to the transistor 209 without passing through an NPN emitter follower.

D、CK大入力もECLレベルでよい、なぜならば、上
段入力りが+ PNPのエミッタフォロワを経由してい
るため、トランジスタ203のベースの電位は、たとえ
ば高レベルが約Ov、低レベルが約−VA (−0,6
V)となる(以後この信号レベルをECLレベルと対比
させrCMLレベル」という。)ためである。下段のト
ランジスタ209への入力がECLレベルでよいから、
電源電圧V□は一3vぐらいにすることができる。従来
例では一4V<らいに大きくする必要があった。
The D and CK large inputs can also be at the ECL level, because the upper stage inputs go through a +PNP emitter follower, so the potential at the base of the transistor 203 is, for example, about Ov at high level and about - at low level. VA (-0,6
(hereinafter, this signal level will be compared with the ECL level and will be referred to as the "rCML level"). Since the input to the lower stage transistor 209 may be at the ECL level,
The power supply voltage V□ can be set to about -3V. In the conventional example, it was necessary to increase the voltage to -4V<.

なお、情報保持用のトランジスタ205,206の対へ
のフィードバック入力は、従来とは違って、それぞれト
ランジスタ204,203のコレクタから直接入力され
る。これは、トランジスタ203のベース入力がCML
レベルであることに対応するものである。
Note that the feedback input to the pair of information holding transistors 205 and 206 is directly input from the collectors of the transistors 204 and 203, respectively, unlike the conventional case. This means that the base input of transistor 203 is CML
This corresponds to the level.

さて、本実施例の特徴は、電源電圧(の絶対値)を小さ
くできることの他に、伝播遅延時間を短縮できることに
ある。つまり、従来例と異なり、本実施例においては、
GK入力がエミッタフォロワを経ないで直接下段へ入力
されるため、エミッタフォロワでの遅延時間分短縮され
ることになる。
Now, the feature of this embodiment is that in addition to being able to reduce (the absolute value of) the power supply voltage, it is also possible to shorten the propagation delay time. In other words, unlike the conventional example, in this example,
Since the GK input is directly input to the lower stage without passing through the emitter follower, the delay time at the emitter follower is reduced.

これは、フリップフロップの高速化のために大きな効果
となる。
This has a great effect on increasing the speed of flip-flops.

本実施例における定電流源211は、たとえば第3図に
示すように、トランジスタ301の5極管特性を使った
ものが簡単で一般的である。
The constant current source 211 in this embodiment is simple and common, for example, as shown in FIG. 3, which uses the pentode characteristics of the transistor 301.

第4図は、第2図のフリッププロップの変形である。第
2図に比較し、本図ではトランジスタ205.206の
対へのフィードバック入力が、それぞれエミッタフォロ
ワ・トランジスタ213゜212を経由して与えられて
いることが特徴である。電源電圧V□をそれほどきびし
く小さくすることが必要でない場合は、このような構成
が可能である。
FIG. 4 is a modification of the flip-flop of FIG. In contrast to FIG. 2, this figure is characterized in that the feedback input to the pair of transistors 205, 206 is provided via emitter follower transistors 213, 212, respectively. Such a configuration is possible when it is not necessary to reduce the power supply voltage V□ so severely.

第5図は、本発明を3段のシリーズゲートECLに対し
て実施した一例である0本発明によらなければ、最上段
のトランジスタ505のベースへの入力はECLレベル
であり、中段のトランジスタ509、および最下段のト
ランジスタ511への入力は、そ九ぞれ、ECLレベル
よりも大体Vatおよび2v1.低い信号レベルを入れ
る必要がある。
FIG. 5 shows an example in which the present invention is applied to a three-stage series gate ECL. Without the present invention, the input to the base of the top-stage transistor 505 is at the ECL level, and the middle-stage transistor 509 , and the inputs to the bottom transistor 511 are approximately Vat and 2v1., respectively, above the ECL level. A low signal level is required.

一方1本発明による実施例の第5[i!!Iでは、EC
Lレベルを中段へ入れ、最上段へはPNPのエミッタフ
ォロワ・トランジスタ501を経由させるため、最下段
へはECLレベルよりも大体Vatだけ低い信号レベル
でよい。したがって、電源電圧voも従来例よりもvs
、小さくてすむ。
On the other hand, the fifth [i! ! In I, EC
Since the L level is input to the middle stage and passed through the PNP emitter follower transistor 501 to the top stage, the signal level to the bottom stage may be approximately Vat lower than the ECL level. Therefore, the power supply voltage vo is also lower than that of the conventional example.
, small size.

シリーズゲートECLでは、縦積みの段数などいろいろ
変形が考えられるが、どのような変形回路に対しても、
入力信号のレベルシフトに関して上と同様の考え方がで
きることは明らかである。
Series gate ECL can be modified in various ways, such as the number of vertically stacked stages, but for any modified circuit,
It is clear that a similar concept as above can be used for level shifting the input signal.

次に、第6図以下を用いて1本発明による他の実施例に
ついて説明する。第6図は、振幅の大きい入力信号を、
高レベルはほぼ一定、又は少し高くし、振幅を減少させ
るための回路である。この回路は、たとえば、LSI間
の比較的振幅の大きな信号を、LSIの内部の比較的振
幅の小さな信号に変換するための入力バッファとして使
われる。
Next, another embodiment according to the present invention will be described using FIG. 6 and subsequent figures. Figure 6 shows that the input signal with large amplitude is
The high level is a circuit for keeping it almost constant or slightly higher and reducing the amplitude. This circuit is used, for example, as an input buffer for converting a relatively large amplitude signal between LSIs into a relatively small amplitude signal inside the LSI.

分割抵抗803,604は、振幅を小さくするためのも
のであるが、出力信号v0は、PNP トランジスタの
V。とNPNトランジスタのV m tによっても決ま
るので、必要な回路特性によっては。
The dividing resistors 803 and 604 are for reducing the amplitude, but the output signal v0 is the V of the PNP transistor. It also depends on the V m t of the NPN transistor, so it depends on the required circuit characteristics.

抵抗604はなくてもよい1本図においては、まずPN
P)−ランジスタロ01によって入力信号V、をシフト
アップし、次にNPNトランジスタ602によってシフ
トダウンさせる。シフトアップ量とシフトダウン量の差
を調節して、入力信号V、から出力信号V。へのレベル
シフト量を決める。
In the one-wire diagram where the resistor 604 is not required, first PN
P) - The input signal V, is shifted up by transistor 01 and then shifted down by NPN transistor 602. The difference between the upshift amount and the downshift amount is adjusted to convert the input signal V to the output signal V. Determine the amount of level shift to .

第7図は、第6図の変形であり、PNPトランジスタと
NPNトランジスタの順序を逆にしである。まず、NP
N)−ランジスタフ01によって入力信号vl をシフ
トダウンし、次にPNPトランジスタ702によってシ
フトアップさせる。第6図と第7図の回路によって、微
妙なレベルシフト量を設定する自由度が大きくなる効果
がある。
FIG. 7 is a modification of FIG. 6, in which the order of the PNP and NPN transistors is reversed. First, NP
N)-downshifting of the input signal vl by Langstaff 01 and then upshifting by PNP transistor 702; The circuits shown in FIGS. 6 and 7 have the effect of increasing the degree of freedom in setting subtle level shift amounts.

第8図は、第6図と第7図を組み合わせたものであり、
第6図の回路に対し、PNPトランジスタ804等によ
って、voにつながる負荷を駆動する能力を高める効果
がある。また、必要なレベルシフト量によっては、抵抗
806,808がゼロであったり、又は、上下対称の位
置にそう入されることがあることは今までの説明より明
らかである・ 次に、第911!lを用いて、本発明によるさらに他の
実施例について説明する0本実施例は、前述したように
通常のECL回路が約3v以下の電源電圧では動作させ
られないのに比較し、3vよりも大体v1.小さい電圧
でも動作するECL回路を提供するものである。
Figure 8 is a combination of Figures 6 and 7,
In the circuit of FIG. 6, the PNP transistor 804 and the like have the effect of increasing the ability to drive the load connected to vo. Also, it is clear from the previous explanation that depending on the required level shift amount, the resistors 806 and 808 may be zero or may be placed in vertically symmetrical positions.Next, the 911th ! Another embodiment according to the present invention will be described using 1. In this embodiment, as mentioned above, a normal ECL circuit cannot be operated at a power supply voltage of about 3V or less, but Roughly v1. The present invention provides an ECL circuit that operates even with a small voltage.

回路950は、PNPトランジスタ901〜903のエ
ミッタとコレクタを相互に接続し、それぞれのトランジ
スタのベースへECLレベルの信号を与える。トランジ
スタの数は1個でもよいが、本実施例では、このような
構成によりANDの論理機能を持たせたものである。つ
まり、−入力A、B、Cがすべて高レベルのとき、トラ
ンジスタ904のベースへの入力が高レベルとなる。回
路950はPNPトランジスタによるエミッタフォロワ
であるから、トランジスタ904のベースへの入力信号
はCMLレベルとなる。したがって、回路951は、C
MLレベル入力のCMLレベル出力のカレントスイッチ
となるため71Mは−2vくらいまで小さくできる。回
路952は、通常のNPNエミッタフォロワであるから
、トランジスタ907,908のエミッタから取V出さ
れる出力は、ECLレベルとなる。論理的には、トラン
ジスタ907のエミッタには、NANDが、トランジス
タ908のエミッタには、ANDの論理がそれぞれ出力
される。
The circuit 950 interconnects the emitters and collectors of the PNP transistors 901 to 903 and provides an ECL level signal to the base of each transistor. Although the number of transistors may be one, in this embodiment, such a configuration provides an AND logic function. That is, when -inputs A, B, and C are all high, the input to the base of transistor 904 is high. Since the circuit 950 is an emitter follower using a PNP transistor, the input signal to the base of the transistor 904 is at the CML level. Therefore, circuit 951
Since it becomes a current switch for ML level input and CML level output, 71M can be as small as -2V. Since circuit 952 is a normal NPN emitter follower, the outputs taken from the emitters of transistors 907 and 908 are at the ECL level. Logically, NAND is output to the emitter of transistor 907, and AND logic is output to the emitter of transistor 908.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように本発明によれば2通常のNPN ト
ランジスタの工程に大幅な製造プロセスの追加をしない
で簡単なPNP)−ランジスタを混在せしめ、そのPN
P トランジスタを信号レベルのシフトアップのみに使
用し、それによって論理回路の電源電圧を小さくして、
同じ消費電力ならば電流を増やすことにより、遅延時間
を大幅に短縮することができる。
As explained above, according to the present invention, two simple PNP transistors can be mixed together without adding a significant manufacturing process to the normal NPN transistor process, and the PN
P transistors are used only to shift up the signal level, thereby reducing the power supply voltage of the logic circuit,
If the power consumption remains the same, the delay time can be significantly shortened by increasing the current.

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

第1図は、本発明の概念図、第2〜9図は、本発明の一
実施例を示す図である。 1.7,201,501,601,702,801゜8
04.901,902,903−PNPトランジスタ、
2,8・・・論理回路、3,9・・・PNPエミッタフ
ォロワを組み込んだ論理回路、vll、。、・・・PN
Pエミッタフォロワ・トランジスタのコレクタ電源、2
11,513・・・定電流源、D・・・フリップフロッ
プのデータ入力、Q・・・フリップフロップの正相出力
、Q−・・フリップフロップの逆相出力、■、・・・入
力信号、vo・・・出力信号。
FIG. 1 is a conceptual diagram of the present invention, and FIGS. 2 to 9 are diagrams showing one embodiment of the present invention. 1.7,201,501,601,702,801゜8
04.901,902,903-PNP transistor,
2, 8...Logic circuit, 3,9...Logic circuit incorporating PNP emitter follower, vll. ,...PN
P emitter follower transistor collector power supply, 2
11,513...Constant current source, D...Flip-flop data input, Q...Flip-flop positive phase output, Q-...Flip-flop negative phase output, ■,...Input signal, vo...output signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、NPNトランジスタで構成されたバイポーラ集積回
路において、単位論理回路の一部にPNPトランジスタ
のエミッタフォロワ回路を使用し信号レベルを高い方向
にレベルシフトさせることを特徴とする高速論理回路。 2、上記単位論理回路がNPNトランジスタで構成され
るシリーズゲートのエミッタ結合論理回路であり、該エ
ミッタ結合論理回路の前段にPNPトランジスタのエミ
ッタフォロワ回路を付加し、入力信号を該エミッタフォ
ロワ回路によつて高い方向にレベルシフトし、レベルシ
フトされた該信号を該エミッタ結合論理回路の上段入力
とし、該エミッタ結合論理回路の下段入力には入力信号
を直接入力させることを特徴とする特許請求の範囲第1
項に記載の高速論理回路。 3、PNPトランジスタによる第1のエミッタフォロワ
回路と、NPNトランジスタによる第2のエミッタフォ
ロワ回路を具備し、該第1のエミッタフォロワ回路の出
力を該第2のエミッタフォロワ回路に入力する構成か、
又は該第2のエミッタフォロワ回路の出力を該第1のエ
ミッタフォロワ回路に入力する構成としたことを特徴と
する特許請求の範囲第1項に記載の高速論理回路。 4、複数個のPNPトランジスタのコレクタとエミッタ
をそれぞれ相互に接続したエミッタフォロワ回路の出力
をエミッタ結合論理回路に入力することを特徴とした特
許請求の範囲第1項に記載の高速論理回路。
[Claims] 1. A high-speed bipolar integrated circuit configured with NPN transistors, characterized in that a PNP transistor emitter follower circuit is used as a part of the unit logic circuit to shift the signal level in a higher direction. logic circuit. 2. The above unit logic circuit is a series gate emitter-coupled logic circuit composed of NPN transistors, and an emitter follower circuit of a PNP transistor is added to the front stage of the emitter-coupled logic circuit, and the input signal is passed through the emitter follower circuit. Claims characterized in that the level-shifted signal is input to the upper stage of the emitter-coupled logic circuit, and the input signal is input directly to the lower-stage input of the emitter-coupled logic circuit. 1st
High-speed logic circuits described in Section. 3. A configuration comprising a first emitter follower circuit using a PNP transistor and a second emitter follower circuit using an NPN transistor, and inputting the output of the first emitter follower circuit to the second emitter follower circuit;
2. The high-speed logic circuit according to claim 1, wherein the output of the second emitter follower circuit is input to the first emitter follower circuit. 4. The high-speed logic circuit according to claim 1, wherein the output of an emitter follower circuit in which the collectors and emitters of a plurality of PNP transistors are connected to each other is input to an emitter-coupled logic circuit.
JP60074227A 1985-04-10 1985-04-10 High-speed logical circuit Pending JPS61234122A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09321601A (en) * 1996-05-29 1997-12-12 Fuji Photo Film Co Ltd Level conversion circuit
JP2010287196A (en) * 2009-06-12 2010-12-24 Pixela Corp Power supply protection circuit

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09321601A (en) * 1996-05-29 1997-12-12 Fuji Photo Film Co Ltd Level conversion circuit
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