JPS62166543A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents

Semiconductor integrated circuit

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JPS62166543A
JPS62166543A JP61008393A JP839386A JPS62166543A JP S62166543 A JPS62166543 A JP S62166543A JP 61008393 A JP61008393 A JP 61008393A JP 839386 A JP839386 A JP 839386A JP S62166543 A JPS62166543 A JP S62166543A
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英治 杉山
Hiroyuki Kadoi
角井 広幸
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Abstract

PURPOSE:To optimize a capacity value necessary for each cell by sharing the noise preventing capacity of reference level generated from a reference level generator in each cell to be arranged. CONSTITUTION:A noise preventing capacity 22 is provided near a noise preventing noise limiter resistor 25 of a vertical stack gates of each cell 21, and the capacitor 22 is connected with a reference level signal Vref from a reference level generator 23. The generator 23 has transistors T01, T02 connected in series between power sources VCC and VEE, and a transistor T03 having a base common to the transistor T02 and connected at its collector with the base of the transistor T01, and the capacity 22 is connected between the collector of the transistor T02 and the power source VCC. The capacity 22 operates to accelerate a current switching operation by suppressing the variation in the reference level signal.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概  要〕 本発明は、トランジスタと抵抗とがあらかじめ配設され
た複数のセルからなり前記トランジスタ及び抵抗を所望
のECL回路またはCML回路等の電流切換型回路を実
現するように配線してなるゲートセルアレイにおいて、
電流切換型回路の基準レベルを与えるための基準レベル
発生回路から発生される基準レベル信号が変動した際に
、その変動を防止するための容量を、各セルごとに分担
して配設することにより、各セルにとって必要な容量値
に最適化することができるようにした半導体集積回路を
提供するものである。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] The present invention realizes a current switching type circuit such as a desired ECL circuit or CML circuit, which is composed of a plurality of cells in which transistors and resistors are arranged in advance, and the transistors and resistors are used as desired. In a gate cell array that is wired to
By distributing the capacitance for each cell to prevent fluctuations when the reference level signal generated from the reference level generation circuit for providing the reference level of the current switching type circuit fluctuates. , to provide a semiconductor integrated circuit that can be optimized to the capacitance value required for each cell.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は半導体集積回路に係り、特に電流切換型ゲート
アレイ回路に関する。
The present invention relates to a semiconductor integrated circuit, and particularly to a current switching type gate array circuit.

〔従 来 技 術〕[Traditional technique]

1つの基準レベル発生回路でいくつかのセルのゲートを
駆動する場合に、基準レベルにノイズが生じることが一
般に知られている。このノイズはゲートスピードを遅く
する原因となる。またこのノイズ量は駆動ゲート数に比
例する。従って高集積化されて多数のゲート数を有する
ECLゲートセルにおいては、そのゲートセルを駆動す
るための基準レベル発生回路として、各基準レベル発生
回路が駆動する各ゲートセルのゲート数に応じたノイズ
防止容量を設けている。従来、例えば第7図に示すよう
に4個のゲートセル1,1,1.1について1つの基準
レベル発生回路2によって駆動する場合、その基準レベ
ルのノイズを防止するための容量3を1つ設けていた。
It is generally known that noise occurs in the reference level when driving the gates of several cells with one reference level generation circuit. This noise causes the gate speed to slow down. Further, the amount of noise is proportional to the number of drive gates. Therefore, in highly integrated ECL gate cells having a large number of gates, the reference level generation circuit for driving the gate cells has a noise prevention capacitance corresponding to the number of gates of each gate cell driven by each reference level generation circuit. It is set up. Conventionally, when four gate cells 1, 1, 1.1 are driven by one reference level generation circuit 2 as shown in FIG. 7, for example, one capacitor 3 is provided to prevent noise at the reference level. was.

つまり4個のセル1,1,1.1に対して1個のノイズ
防止用容量3として、その4個分のゲートセルに対応し
た大きさを持つようなものを選択して配設していた。
In other words, for each of the four cells 1, 1, and 1.1, one noise prevention capacitor 3 was selected and provided with a size corresponding to the four gate cells. .

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来の基準レベル発生回路2のノイズ防止容量3は
、4個のセルの総ゲート数に対応した容量を持っている
ので、1つのゲートセルのみを駆動する場合でも、4個
のゲートセル分の容量を用いることになり、最適化が十
分ではない上に、係るノイズ防止容量3は基準レベル発
生回路2内に設けられていたのでその面積も大としてい
た。従って高集積化が十分には行えなかった。
The noise prevention capacitor 3 of the conventional reference level generation circuit 2 has a capacitance corresponding to the total number of gates of four cells, so even when driving only one gate cell, it has a capacitance equivalent to the total number of gates of four gate cells. In addition, since the noise prevention capacitor 3 was provided within the reference level generating circuit 2, its area was large. Therefore, high integration could not be achieved sufficiently.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明によれば、基準レベル発生回路から発生される基
準レベルのノイズ防止用容量を各セルごとに分担して配
設し、各セルに設けられた容量が各セルのゲート数に応
じた大きさを持つようにしたものである。
According to the present invention, the capacitance for preventing noise of the reference level generated from the reference level generation circuit is distributed and arranged for each cell, and the capacitance provided in each cell is increased in accordance with the number of gates of each cell. It is designed to have a certain value.

〔作   用〕[For production]

これにより、基準レベル発生回路のセル面積を小さくす
ることができ、かつ各セルごとに容量が配設されている
ために、そのノイズ防止容量の容量値を各セルの段数に
応じた所望の大きさに選択することができるので容量の
面積も小とでき、かつ1つの基準レベル発生回路によっ
て多数のゲート駆動を行うこともできる。
As a result, the cell area of the reference level generation circuit can be reduced, and since a capacitor is provided for each cell, the capacitance value of the noise prevention capacitor can be adjusted to a desired value according to the number of stages of each cell. Since the capacitance can be selected in a specific manner, the area of the capacitance can be made small, and a large number of gates can be driven by one reference level generation circuit.

〔実  施  例〕〔Example〕

以下本発明の一実施例を図面を参照して説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第2図にはゲートアレイLSIチンプレイアウトの例を
示すもので、チップ11の周辺部には信号の入出力用の
パッド12を配設しその内部にはI10バッファゲート
セル13を介して複数のゲートセルがマトリクス状に配
設された内部ゲートセル領域14が設けられている。
FIG. 2 shows an example of a gate array LSI chip layout. Pads 12 for signal input/output are arranged around the periphery of a chip 11, and a plurality of An internal gate cell region 14 is provided in which gate cells are arranged in a matrix.

第1図!11)には本発明に係る半導体集積回路の実施
例を示すもので、各セル21に対してそれぞれ基準レベ
ル信号のノイズ防止用の容量22を別々に配設し、例え
ば4個のセル21の隣の領域にチャネル領域24を介し
て基準レベル発生回路23を配設しさらにチャネル領域
24を介して4個のセル21を配設しまたそのセル21
のそれぞれにも容量22を別々に設けるようにしたもの
である。
Figure 1! 11) shows an embodiment of the semiconductor integrated circuit according to the present invention, in which a capacitor 22 for preventing noise of the reference level signal is separately provided for each cell 21. A reference level generation circuit 23 is provided in an adjacent region via a channel region 24, and four cells 21 are further provided via a channel region 24.
A capacitor 22 is separately provided for each of the capacitors.

そして1つの基準レベル発生回路23から各セルの容量
22へ図示のごとく配線を施すことにより、1つの基準
レベル発生回路23によって8個のセル21.21の容
量22を個別に駆動することができる。なお、1つの基
準レベル発生回路23によって多数の例えば16個のセ
ルを駆動するようにしてもよい。
By wiring from one reference level generation circuit 23 to the capacitance 22 of each cell as shown in the figure, one reference level generation circuit 23 can individually drive the capacitors 22 of eight cells 21.21. . Note that a large number of cells, for example 16, may be driven by one reference level generation circuit 23.

第1図(blには各セル21の中のトランジスタ、抵抗
の配置パターンを拡大したものであり、本発明の要部で
あるノイズ防止用容量22も各セル21ごとに、縦積み
ゲートのノイズ防止用のノイズリミッタ抵抗25の近く
に設けられる。そして、図示しないがノイズ防止用容量
22は基準レベル発生回路23からの基準レベル信号V
refラインに接続される。なお入力ゲート用トランジ
スタ26はセル21の中央部にノイズリミッタ抵抗25
はセル21の外周部に配設される。
FIG. 1 (bl is an enlarged view of the arrangement pattern of transistors and resistors in each cell 21, and the noise prevention capacitor 22, which is the main part of the present invention, is It is provided near the noise limiter resistor 25 for prevention.Although not shown, the noise prevention capacitor 22 receives the reference level signal V from the reference level generation circuit 23.
Connected to the ref line. Note that the input gate transistor 26 has a noise limiter resistor 25 in the center of the cell 21.
are arranged at the outer periphery of the cell 21.

第1図(C)は基準レベル発生回路23とノイズ防止容
量22及びECLゲートの一部27を回路図として示し
たものである。すなわち基準レベル発生回路23は電源
VCC+Vi:。間に直列に接続されたトランジスタT
OI、TQ2と、トランジスタTO2と共通のベースを
有しコレクタがトランジスタT[11のベースに接続さ
れたトランジスタTozとからなり、トランジスタTl
]2のコレクタと電源■。Cとの間にノイズ防止容量2
2が接続されている。
FIG. 1C is a circuit diagram showing the reference level generating circuit 23, the noise prevention capacitor 22, and a portion 27 of the ECL gate. In other words, the reference level generation circuit 23 receives the power supply VCC+Vi:. A transistor T connected in series between
It consists of OI, TQ2, and a transistor Toz that has a common base with the transistor TO2 and whose collector is connected to the base of the transistor T[11.
] 2 collector and power supply■. Noise prevention capacitor 2 between
2 are connected.

ノイズ防止用容M22は、基準レベル信号との変動を抑
制することにより、電流切換動作を高速化する働きをす
る。なおノイズ防止用容量を電流切換型回路のコレクタ
に負荷として配線すると、逆にゲート間の遅延を保証す
ることもできる。本発明では、ノイズ防止用容量を各セ
ルごとに配置しているので、各セル毎のゲート数、遅延
量を考慮して最適値に設定することが可能である。
The noise prevention capacitor M22 functions to speed up the current switching operation by suppressing fluctuations from the reference level signal. Note that if a noise prevention capacitor is wired as a load to the collector of the current switching type circuit, the delay between the gates can be guaranteed. In the present invention, since the noise prevention capacitor is arranged for each cell, it is possible to set the noise prevention capacitor to an optimum value in consideration of the number of gates and the amount of delay for each cell.

以下に、トランジスタと抵抗との組合わせからなる1つ
のセルを用いて、ECLゲートの実施例につき詳細に説
明する。
In the following, an example of an ECL gate will be described in detail using a single cell consisting of a combination of a transistor and a resistor.

第3図+11)、 (b)、 (C)はそれぞれ定電流
型ECL4人力OR/NOR回路の回路図、ブロック図
、半導体パターン図である。
Figures 3+11), (b), and (C) are a circuit diagram, a block diagram, and a semiconductor pattern diagram of a constant current type ECL four-way OR/NOR circuit, respectively.

まず、第3図(a)、 (b)を用いて、ECLゲート
を構成する4人力OR/NOR回路を説明する。
First, a four-person OR/NOR circuit constituting an ECL gate will be explained using FIGS. 3(a) and 3(b).

ペースエミッタ間の順方向電圧降下をVD (約0.7
V )とする。トランジスタT6は定電流を作るもので
1 + = (Vc 5−VD−■! り /R4のエ
ミッタ電流によってそれにほぼ等しいコレクタ電流を流
す。トランジスタT1〜T4は共通エミッタ、共通コレ
クタのトランジスタであるからこれらの共通エミッタと
トランジスタT5のエミッタとが共通となって電流切換
型のOR/NORゲートを形成する。すなわち、例えば
T1の入力IN+がllighレベルとなるとvccか
らR+。
The forward voltage drop across the pace emitter is VD (approximately 0.7
V). The transistor T6 generates a constant current, and the emitter current of 1 + = (Vc 5-VD-■! ri/R4 causes a collector current approximately equal to the emitter current to flow.Transistors T1 to T4 are common emitter and common collector transistors. These common emitters and the emitter of transistor T5 become common and form a current switching type OR/NOR gate.That is, for example, when the input IN+ of T1 goes to the ligh level, the voltage changes from vcc to R+.

R2とトランジスタT1のコレクタ・エミッタ間を介し
て定電流! += (Vcs−Vo  Vgg)/ R
aが流れ、T I−T aの共通コレクタ端子はVcc
−(R1+R2)XllのLowレベルとなり、エミッ
タフォロアトランジスタT7のエミッタはそれよりも■
。だけ低いLO−レベルとなる。
Constant current flows between R2 and the collector-emitter of transistor T1! += (Vcs-Vo Vgg)/R
a flows, and the common collector terminal of T I-T a is Vcc
-(R1+R2)Xll becomes Low level, and the emitter of emitter follower transistor T7 is
. This results in a lower LO level.

T1〜T4の入力のうち少なくとも1つが旧ghレベル
のときT7のエミッタはLo−レベルとなるからNOR
ゲートとして働く。一方、T1〜T4の入力I N +
 、  I N 2 、  I N 3 、  I N
 4のうち少なくとも1つが旧ghレベルのときI5は
オフ状態であるから、Tsのコレクタは ”ccR+X■f旧ghレベルとなり、エミッタフォロ
アTaのエミッタはそれよりもvoだけ低い旧ghレベ
ルとなる。従って、T8のエミッタ出力はオア論理とし
て働く。22は図示しない基準レベル発生回路からV 
ref端子に入力された基準レベル信号のノイズ防止用
容量であって、各セルごとにそのセルのゲート段数に応
じた大きさに選定される。
When at least one of the inputs of T1 to T4 is at the old gh level, the emitter of T7 is at the Lo- level, so it is NOR.
Works as a gate. On the other hand, the input I N + of T1 to T4
, I N 2 , I N 3 , I N
Since I5 is off when at least one of 4 is at the old gh level, the collector of Ts is at the old gh level, and the emitter of the emitter follower Ta is at the old gh level, which is lower by vo. Therefore, the emitter output of T8 works as an OR logic.
It is a capacitor for noise prevention of the reference level signal input to the ref terminal, and is selected to have a size for each cell depending on the number of gate stages of that cell.

第3図(C1には第3図(a)及び(b)に示した4人
力OR/NOR回路を本発明に従って配置されたゲート
セル上でいかに実現するかを示したものであり、各配線
は太線で示され、各トランジスタ及び抵抗及び入力及び
出力はそれぞれ第3図(a)及び(b)に示したものと
対応するので同一符号を用いて示し、詳細な説明は省略
する。なお、セル21の両側辺部に重畳して二層目配線
としてvcC電源ライン31、V、、電源ライン32が
設けられ、この電源ライン31.32の間のセル15の
中央部に入力ゲートトランジスタ26を形成するトラン
ジスタT1〜T4が配設される。ノイズリミッタ抵抗用
の抵抗25は、セルの外周部に配設されているが、結線
はされていない。ノイズ防止用容ff122は各セル2
1ごとに、セルの周辺部であってノイズリミッタ抵抗2
5の近傍に設けられ、V refラインに配線によって
接続される。
Figure 3 (C1) shows how the four-person OR/NOR circuit shown in Figures 3 (a) and (b) is realized on gate cells arranged according to the present invention, and each wiring is The transistors, resistors, inputs, and outputs indicated by thick lines correspond to those shown in FIGS. 3(a) and (b), so they are indicated by the same reference numerals and detailed explanations are omitted. VCC power supply lines 31, V, and power supply lines 32 are provided as second-layer wiring superimposed on both sides of the cell 21, and an input gate transistor 26 is formed in the center of the cell 15 between the power supply lines 31 and 32. Transistors T1 to T4 are arranged.A resistor 25 for noise limiter resistance is arranged at the outer periphery of the cell, but is not connected.A noise prevention capacitor ff122 is connected to each cell 2.
1, the periphery of the cell and the noise limiter resistor 2
5 and connected to the V ref line by wiring.

第4図(a)、 (b)、 (clはそれぞれ定電流型
ECL 2人力NOR回路の回路図、ブロック図、半導
体パターン図である。
FIGS. 4(a), 4(b), and (cl) are a circuit diagram, a block diagram, and a semiconductor pattern diagram of a constant current type ECL two-manpower NOR circuit, respectively.

まず、2人力N0RECL回路を第4図+a)、 Tb
)を参照して説明する。
First, the two-man powered N0RECL circuit is shown in Figure 4+a), Tb
).

トランジスタT4(T9)は定電流を作るもので1 +
 = (Vs c  Vo  Va a) /R3(1
2” (Vcs  Vo  Vag)/Rt)のエミッ
タ電流によって、それにほぼ等しいコレクタ電流を流す
。トランジスタTI、T2  (T?、Ta)は共通エ
ミッタ・コレクタのトランジスタであるから、これらの
共通エミッタとトランジスタT3(T8)のエミッタと
が共通となって電流切換型の2人力NORゲートを形成
する。すなわち、TI(T6)の入力IA+(Ie+)
がllighレベルとなると、Vccから R1,R2
とトランジスタT+(’r’G)のコレクタ・エミッタ
間を介して前記定電流It(I2)が流れ、TI、T2
(T6.TV)の共通コレクタはLowレベルとなり、
エミッタフォロアトランジスタT 5  (T + o
)のエミッタはそれよりも■。だけ低いLowレベルと
なる。T +、T2  (Ta、TV)の入力I A 
+ 。
Transistor T4 (T9) creates a constant current and is 1 +
= (Vsc Vo Va a) /R3(1
2" (Vcs Vo Vag)/Rt) causes a collector current approximately equal to the emitter current to flow. Since the transistors TI and T2 (T?, Ta) are common emitter-collector transistors, the common emitter and transistor The emitter of T3 (T8) is common to form a current switching type two-man power NOR gate.In other words, the input IA+ (Ie+) of TI (T6)
When the voltage reaches the ligh level, R1, R2 from Vcc
The constant current It (I2) flows between the collector and emitter of the transistor T+ ('r'G), and TI, T2
The common collector of (T6.TV) becomes Low level,
Emitter follower transistor T 5 (T + o
) emitter is than ■. becomes a low level. T +, T2 (Ta, TV) input I A
+.

IA2  (IB+、IB2)のうち少なくとも1つが
IlighレベルのときT5 (Tlo)のエネルギー
はLowレベルとなるから、2人力NORゲートとして
働(。22は図示しない基準レベル発生回路からV r
ef端子に入力された基準レベル信号のノイズ防止用容
量である。
Since the energy of T5 (Tlo) becomes Low level when at least one of IA2 (IB+, IB2) is at Light level, it works as a two-man NOR gate (22 is V r from a reference level generation circuit (not shown).
This is a capacitor for noise prevention of the reference level signal input to the ef terminal.

第4図(C)には第4図(a)及び(b)に示した2人
力NOR回路を本発明に従って配置されたゲートセル上
でいかに実現するかを示したものであり、各配線は太線
で示され、各トランジスタ及び抵抗及び入力及び出力は
それぞれ第4図(al及び(b)に示したものと対応す
るので同一符号を用いて示し、詳細な説明は省略する。
FIG. 4(C) shows how the two-person NOR circuit shown in FIGS. 4(a) and (b) is realized on gate cells arranged according to the present invention, and each wiring is indicated by a thick line. Since each transistor, resistor, input, and output correspond to those shown in FIGS. 4A and 4B, the same reference numerals are used, and detailed explanation thereof will be omitted.

なお、セル21の両側辺部に重畳して二層目配線として
■cc電源ライン31゜■6゜電源ライン32が設けら
れ、この電源ライン31.32の間のセル21の中央部
に入力ゲートトランジスタ26を形成するトランジスタ
T+〜T4が配設される。そして、ノイズリミッタ抵抗
用の抵抗25は、セルの外周部に配設されているが、結
線はされていない。
Note that a CC power line 31° and a 6° power line 32 are provided as second-layer wiring superimposed on both sides of the cell 21, and an input gate is connected to the center of the cell 21 between these power lines 31 and 32. Transistors T+ to T4 forming transistor 26 are arranged. The noise limiter resistor 25 is arranged on the outer periphery of the cell, but is not wired.

ノイズ防止用容量22は各セル21ごとに、セルの周辺
部であってノイズリミッタ抵抗25の近傍に設けられ、
V refラインに配線によって接続される。
The noise prevention capacitor 22 is provided for each cell 21 at the periphery of the cell and near the noise limiter resistor 25,
Connected to the V ref line by wiring.

第5図(a)、 (b)、 (C)はそれぞれ定電流型
ECLAND/NAND回路の回路図、ブロック図、半
導体パターン図である。
FIGS. 5A, 5B, and 5C are a circuit diagram, a block diagram, and a semiconductor pattern diagram of a constant current type ECLAND/NAND circuit, respectively.

まず、縦積みECLAND/NAND回路を第5図(a
)、 (b)を参照して説明する。
First, the vertically stacked ECLAND/NAND circuit is shown in Figure 5 (a
) and (b).

ベース・エミッタ間の順方向電圧降下をvo(約0.7
V )とする。入力IBI、IB2゜IAI、IA2が
加えられるトランジスタT?。
The forward voltage drop between base and emitter is vo (approximately 0.7
V). Transistor T? to which inputs IBI, IB2゜IAI, IA2 are added? .

T8及びTI、T2のそれぞれのペアは共通エミッタ、
共通コレクタで接続されているからオアゲートとして働
く。例えば、T7とT8のベアでT7のベースにIli
ghレベル■8が入力されたとすると、T7のコレクタ
・エミッタ間に電流が流れ、トランジスタT4のベース
端子にはV 、−2V0のIlighレベルが入力され
る。すなわちT5のベースに入力されている基準電圧V
ref 2の電圧値よりも高いレベルが入力される。従
って、T5と共通エミッタとなって電流切換型のゲート
を構成しているので、T4がオン状態でT5がオフ状態
となり、T4のコレクタに定電流、すなわちI+=(V
csV。−■5□)/R4の電流が流れる。
Each pair of T8 and TI, T2 has a common emitter,
It works as an or gate because it is connected by a common collector. For example, with T7 and T8 bare, Ili on the base of T7
If the gh level 8 is input, a current flows between the collector and emitter of T7, and the Illight level of V, -2V0 is input to the base terminal of the transistor T4. In other words, the reference voltage V input to the base of T5
A level higher than the voltage value of ref 2 is input. Therefore, since it forms a current switching type gate with a common emitter with T5, when T4 is in the on state, T5 is in the off state, and a constant current is applied to the collector of T4, that is, I+ = (V
csV. -■5□)/R4 current flows.

この状態で更にトランジスタT1のベース入力であるI
AIがT3のベース入力に印加されている基準電圧Vr
ef+よりも高い電圧となっているとき、T1がT2の
状態に無関係にオン状態となり、T3はオフ状態となる
。従って、前記定電流はR1,R2とTIのコレクタ・
エミッタ間及びT4のコレクタ・エミッタ間を介して流
れることになる。T1またはT2の少なくとも1つのベ
ースにIlighレベルが入力され、T7またはTθの
少なくとも1つのベースに旧ghレベルが印加されると
、R1,R2及びT1またはT2のどぢらかを介して電
流が流れ、その電流がT4を介してT6のエミッタに流
れることになる。このときT1とT2の共通コレクタは
VcC−(R1+R2)XI!のLoeeレベルとなり
、Tooのエミッタはそれよりもvoだけ低いLowレ
ベルとなり、NANDゲートとして働く。すなわち、例
えば、T1またはT2がオンでT4がオンのときのみT
ooはLo%ルベルとなる。このときT3はオフ状態で
あるからT3のコレクタ端子はVcc R+I+のHi
ghレベルとなり、T9のエミッタ端子はそれよりもv
oだけ低い旧ghレベルとなる。すなわち、T3のコレ
クタ端子の論理はTI、T2の共通コレクタ端子の論理
とは逆であるからANDとして働き、トランジスタTq
のエミッタはその共通コレクタ端子の電圧よりVoだけ
低いが同じ論理であるからANDとして慟(。22は図
示しない基準レベル発生回路からV ref端子に入力
された基準レベル信号のノイズ防止用容量である。また
、ノイズリミッタ抵抗25はT4.T5のコレクタ間に
接続される。
In this state, I, which is the base input of transistor T1,
AI is the reference voltage Vr applied to the base input of T3
When the voltage is higher than ef+, T1 is turned on regardless of the state of T2, and T3 is turned off. Therefore, the constant current flows between R1, R2 and the collector of TI.
It flows between the emitters and between the collector and emitter of T4. When an illumination level is input to at least one base of T1 or T2 and an old gh level is applied to at least one base of T7 or Tθ, a current flows through R1, R2 and either T1 or T2. , the current will flow through T4 to the emitter of T6. At this time, the common collector of T1 and T2 is VcC-(R1+R2)XI! The emitter of Too becomes a Low level that is lower by vo than that of Loee, and functions as a NAND gate. That is, for example, T1 or T2 is on and only when T4 is on.
oo becomes Lo% lebel. At this time, T3 is in the off state, so the collector terminal of T3 is in the Hi state of Vcc R+I+.
gh level, and the emitter terminal of T9 becomes v higher than that level.
The old gh level is lower by o. That is, since the logic of the collector terminal of T3 is opposite to the logic of the common collector terminal of TI and T2, it works as an AND, and the transistor Tq
The emitter of is lower than the voltage of the common collector terminal by Vo, but the logic is the same, so it is assumed to be an AND (22 is a capacitor for noise prevention of the reference level signal input to the V ref terminal from a reference level generation circuit (not shown). Further, the noise limiter resistor 25 is connected between the collectors of T4 and T5.

第5図(C)には第5図(a)及び(b)に示した4 
AND/NAND回路を本発明に従って配置されたゲー
トセル上でいかに実現するかを示したものであり、各配
線は太線で示され、各トランジスタ及び抵抗及び入力及
び出力はそれぞれ第5図(a)及びTb)に示したもの
と対応するので同一符号を用いて示し、詳細な説明は省
略する。なお、セル21の両側辺部に重畳して二層目配
線としてvcC電源ライン31、V。6電源ライン32
が設けられ、この電源ライン31.32の間のセル15
の中央部に入力ゲートトランジスタ26を形成するトラ
ンジスタT1〜T4が配設される。そして、ノイズリミ
ッタ抵抗25は、セルの外周部に配設されている。
Figure 5(C) shows the 4 shown in Figures 5(a) and (b).
It shows how an AND/NAND circuit is realized on gate cells arranged according to the present invention, each wiring is shown with a bold line, each transistor and resistor, input and output are shown in FIGS. 5(a) and 5(a), respectively. Since it corresponds to that shown in Tb), the same reference numerals are used and detailed explanation will be omitted. In addition, VCC power supply lines 31 and V are superimposed on both sides of the cell 21 as second layer wiring. 6 power line 32
A cell 15 is provided between the power supply lines 31 and 32.
Transistors T1 to T4 forming the input gate transistor 26 are arranged in the center of the gate. The noise limiter resistor 25 is arranged at the outer periphery of the cell.

ノイズ防止用容量22は各セル21ごとに、ノイズリミ
ッタ抵抗25の近傍に設けられ、V refラインに配
線によって接続される。
The noise prevention capacitor 22 is provided in the vicinity of the noise limiter resistor 25 for each cell 21, and is connected to the V ref line by wiring.

第6図(a)、 (b)、 (c)はそれぞれ定電流型
ECLD−ラッチ回路の回路図、ブロック図、パターン
図である。
FIGS. 6(a), (b), and (c) are a circuit diagram, a block diagram, and a pattern diagram of a constant current type ECLD-latch circuit, respectively.

まず、第6図(a) 、 fb)を参照して縦積みEC
LD−ラッチ回路を説明する。
First, with reference to Figure 6(a) and fb), vertically stack EC
The LD-latch circuit will be explained.

トランジスタT7とT8は共通エミッタとなっているか
ら電流切換型ゲートを構成し、その共通エミッタに接続
されたトランジスタT9によって、定電流■1−V苧が
T7またはT8のどちらかのトランジスタのコレクタ・
エミッタ間に電流が流れる。例えば、T1のベース入力
されるクロックCLKの電圧がvIの旧ghレベルであ
るとき、T7のベースにはその電圧よりもvz−2vo
の旧ghレベルが印加されT7がオン、T8がオフの状
態を形成する。T3とT4は共通エミッタとなり、しか
もT&のコレクタがT++のエミッタ及び R8を介し
てT3のベースに接続され、T3のコレクタがTooの
エミッタ及びR7を介してT4にベース接続されている
のでフリップフロップを構成している。例えば、T3が
オンでT4がオフとする場合、T3にはR1,R2を介
して電流がT3のコレクタ・エミッタ間モしてT7を介
してT1の電流が流れ、TloのエミッタにはV+o−
(VcC(R1+R2)/II) −V。
Since the transistors T7 and T8 have a common emitter, they constitute a current switching gate, and the transistor T9 connected to the common emitter causes a constant current of 1-V to be applied to the collector of either transistor T7 or T8.
Current flows between the emitters. For example, when the voltage of the clock CLK input to the base of T1 is at the old gh level of vI, the base of T7 has a voltage of vz-2vo higher than that voltage.
The old gh level is applied, forming a state in which T7 is on and T8 is off. T3 and T4 have a common emitter, and the collector of T& is connected to the emitter of T++ and the base of T3 via R8, and the collector of T3 is connected to the emitter of Too and the base of T4 via R7, so it is a flip-flop. It consists of For example, when T3 is on and T4 is off, a current flows through T3 through R1 and R2, and a current flows through T3 between the collector and emitter of T1 through T7, and V+o- flows through the emitter of Tlo.
(VcC(R1+R2)/II) -V.

(トランジスタT+aベース・エミッタ間電圧)の電圧
が加えられる。TooのエミッタにはI Ia=V+ 
a−V@@/ (R?+R5)が流れるからT4のベー
ス端子にはV+ 0−R7XI I OのLowレベル
が加わる。すなわちT3ベースが11ighレベルのと
きにはT4のベースはLo−となり、オントランジスタ
T3のコレクタはLO−レベル、オフトランジスタT4
のコレクタはHighレベルとなって双安定状態となる
。同様にT3がオフでT4がオンのときにはT3とT4
のそれぞれのコレクタはそれぞれH’ighとLo−の
レベルとなって双安定状態を形成する。T3がオンでT
4がオフの状態でT2のD入力にT4のコレクタ端子の
Hfgh状態と異なるLow状態が入力されたとすると
、T2と共通エミッタとなっているトランジスタT6は
オン状態となる。しかし、クロック入力が旧ghレベル
のときにはTeはオフ状態となっているのでT e (
7) コレクタに接続さ孔ているT2.T6(7)共通
エミッタには電流が殆ど流れずノイズリミッタ抵抗25
を介してわずかに流れるのみとなる。従って、この状態
ではフリップフロップは変化せず、T3がオンでT4が
オフのままである。このD入力がLowになってから、
クロック入力をLowレベルに落すと、T7がオフでT
oがオンとなる。すると、T6がオン状態となることが
できるので、T6のコレクタ端子はR1,R3,T6の
コレクタ・エミッタ間、Teのコレクタ・エミッタ間を
介して定電流1 、= 弘ih■鳴<流れ、Tsのコレ
F2< フタはLo%ルベルとなる。すなわち、T4のコレクタ
もLO−レベルになる。これがLowaなるとT + 
+ カLowレベルとなりT3のベースがLowレベル
となる。すなわち、T3がオンからオフ状態に変化する
。T3がオフとなるとT3のコレクタが旧ghレベルす
なわち、Vcc  R+I+となり、この旧ghレベル
よりもTooのベースエミ・ツタ間電圧降下及びR7に
流れる電圧降下を加えた電圧だけ低い旧ghレベルがT
4のベースに印加され、T4はオフからオン状態状態と
なり、そのコレクタ端子はLowレベルとなる。そして
、再び双安定の状態となり、クロック入力が旧ghレベ
ルになってもこの双安定状態は保持されることになる。
A voltage of (transistor T+a base-emitter voltage) is applied. The emitter of Too has I Ia=V+
Since a-V@@/ (R?+R5) flows, the low level of V+ 0-R7XI I O is applied to the base terminal of T4. That is, when the base of T3 is at the 11high level, the base of T4 is at Lo-, the collector of the on-transistor T3 is at the LO- level, and the collector of the off-transistor T4 is at the LO- level.
The collector becomes High level and enters a bistable state. Similarly, when T3 is off and T4 is on, T3 and T4
The respective collectors of are at the H'high and Lo- levels, respectively, forming a bistable state. T3 is on and T
If a low state different from the Hfgh state of the collector terminal of T4 is input to the D input of T2 while T4 is off, the transistor T6, which has a common emitter with T2, is turned on. However, when the clock input is at the old gh level, Te is in the off state, so Te (
7) T2 hole connected to collector. T6 (7) Almost no current flows through the common emitter and the noise limiter resistor 25
Only a small amount of water flows through the Therefore, in this state, the flip-flop remains unchanged, with T3 remaining on and T4 remaining off. After this D input goes low,
When the clock input is dropped to low level, T7 is off and T
o is turned on. Then, since T6 can be turned on, the collector terminal of T6 has a constant current of 1 through R1, R3, between the collector and emitter of T6, and between the collector and emitter of Te. Ts's Kore F2< The lid will be Lo% Lebel. That is, the collector of T4 also becomes LO-level. If this is Lowa, T +
+ The power becomes low level and the base of T3 becomes low level. That is, T3 changes from on to off. When T3 turns off, the collector of T3 becomes the old gh level, that is, Vcc R+I+, and the old gh level, which is lower than this old gh level by the sum of the voltage drop between the base emitter and ivy of Too and the voltage drop flowing through R7, becomes T.
T4 is applied to the base of T4, and T4 changes from OFF to ON state, and its collector terminal becomes Low level. Then, it becomes bistable again, and this bistable state is maintained even if the clock input returns to the old gh level.

なおフリップフロップの出力はT4のコレクタ端子の電
圧をエミッタファロアTI2を介して出力されている。
Note that the output of the flip-flop is the voltage at the collector terminal of T4 via the emitter farrow TI2.

クロックが旧gh状態であるとき、クリア入力CRを旧
ghにすると、トランジスタT5は強制的にオン状態と
なるので、Tsのコレクタ、従ってT4のコレクタは強
制的にLO−レベルになり、T3のコレクタは旧gh状
態となる。すなわち、出力端子Qは強制的にLo%ルベ
ルとなる。
When the clock is in the old gh state, when the clear input CR is set to the old gh state, the transistor T5 is forcibly turned on, so the collector of Ts, and therefore the collector of T4, is forced to the LO- level, and the collector of T3 is forced to the LO- level. The collector is in the old gh state. That is, the output terminal Q is forced to be at Lo% level.

22は図示しない基準レベル発生回路からV ref端
子に入力された基準レベル信号のノイズ防止用容量であ
る。
22 is a capacitor for noise prevention of a reference level signal inputted to the V ref terminal from a reference level generation circuit (not shown).

第6図(C)には第6図(a)及び山)に示した4人力
OR/NOR回路を本発明に従って配置されたゲートセ
ル上でいかに実現するかを示したものであり、各配線は
太線で示され、各トランジスタ及び抵抗及び入力及び出
力はそれぞれ第6図(a)及び山)に示したものと対応
するので同一符号を用いて示し、詳細な説明は省略する
。なお、セル15の両側辺部に重畳して二層目配線とし
てvcc電源ライン31、V、、電源ライン32が設け
られ、この電源ライン31.32の間のセル15の中央
部に入力ゲートトランジスタ26を形成するトランジス
タT1〜T4が配設される。そして、ノイズリミッタ抵
抗用の抵抗25は、セルの外周部に配設されている。ノ
イズ防止用容量22は各セル21ごとに、セル21の外
周部であってノイズリミッタ抵抗25の近傍に設けられ
、V refラインに配線によって接続される。
FIG. 6(C) shows how the four-person OR/NOR circuit shown in FIG. The transistors, resistors, inputs, and outputs shown by thick lines correspond to those shown in FIG. In addition, VCC power supply lines 31, V, and power supply lines 32 are provided as second-layer wiring superimposed on both sides of the cell 15, and an input gate transistor is provided in the center of the cell 15 between the power supply lines 31 and 32. Transistors T1-T4 forming a transistor 26 are arranged. A resistor 25 for noise limiter resistance is arranged on the outer periphery of the cell. The noise prevention capacitor 22 is provided for each cell 21 near the noise limiter resistor 25 at the outer periphery of the cell 21, and is connected to the V ref line by wiring.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、ノイズ防止用容量を各セルごとに分担
して設けたので、1つの容量の大きさを1つのセルのゲ
ート数に応じて最適化することができ、1つのセルのみ
駆動する場合にはそのセルのゲート数に応じた大きさの
ノイズ防止用容量のみを用いればよい上に、1個の基準
レベル発生回路によって多数のセルのノイズ防止容量を
駆動することも可能となる。
According to the present invention, since the noise prevention capacitor is divided and provided for each cell, the size of one capacitor can be optimized according to the number of gates of one cell, and only one cell is driven. In this case, it is only necessary to use a noise prevention capacitor of a size corresponding to the number of gates in that cell, and it is also possible to drive the noise prevention capacitors of many cells with one reference level generation circuit. .

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

第1図(a)は本発明の一実施例を示すブロック図、第
1図(b)は本発明に係る1つのセルのパターンを拡大
して示したレイアウト図、 第1図(C)はECLゲート、基準レベル発生回路、及
びノイズ防止用容量を示す回路図、 第2図はゲートアレイLSIチップのレイアウト図、 第3図(al、 (bl、 (C)は本発明の一実施例
を示し、それぞれ定電流型ECL4人力OR/NOR回
路の回路図、ブロック図、半導体集積回路のパターン図
、 第4図(at、 (bl、 (clは本発明の一実施例
を示し、それぞれ定電流型ECL2人力NOR回路の回
路図、ブロック図、半導体集積回路のパターン図、第5
図(a)、 (bl、 (c)は本発明の一実施例を示
し、それぞれ定電流型ECLAND/NAND回路の回
路図、ブロック図、半導体集積回路のパターン図、 第6図(a)、 (b)、 (C1はそれぞれ定電流型
ECLDラッチの回路図、ブロック図、半導体集積回路
のパターン図、 第7図は従来のセルと基準レベル発生回路とノイズ防止
容量との配置を示すレイアウト図である。 21・・・セル、 22・・・ノイズ防止用容量、 23・・・基準レベル発生回路、 24・・・チャネル領域、 25・・・ノイズリミッタ抵抗、 26・・・入力ゲート用トランジスタ。 特許出願人   富士通株式会社 22勢量 Aく企且8の一項G市セイクIのピノし雀肯A父匹ハ(
C) Vcc 定電5J”ff1ECL 4人カOR/N0R13!!
1 (a) 慕 3 図 (b) Vcc EE 定電う丸寺IECL  2人勺NOR (Q) av庚yyn=yEcLANo/NANoiiffi籐
 5rlA (Q) 第5図 (b) 定を流’!:#lみECL  D−ラッ千回説E口(b
FIG. 1(a) is a block diagram showing an embodiment of the present invention, FIG. 1(b) is a layout diagram showing an enlarged pattern of one cell according to the present invention, and FIG. 1(C) is a block diagram showing an embodiment of the present invention. A circuit diagram showing an ECL gate, a reference level generation circuit, and a noise prevention capacitor; Fig. 2 is a layout diagram of a gate array LSI chip; Fig. 3 (al, (bl), (C) shows an embodiment of the present invention. 4 (at, (bl, (cl) represent one embodiment of the present invention, respectively, a circuit diagram, a block diagram, a pattern diagram of a semiconductor integrated circuit, and a constant current type ECL 4 manual OR/NOR circuit, respectively. Type ECL2 manual NOR circuit circuit diagram, block diagram, pattern diagram of semiconductor integrated circuit, 5th
Figures (a), (bl, and (c) show one embodiment of the present invention, respectively, a circuit diagram, a block diagram, a pattern diagram of a semiconductor integrated circuit, and a pattern diagram of a constant current type ECLAND/NAND circuit. (b), (C1 is a circuit diagram, a block diagram, and a pattern diagram of a semiconductor integrated circuit, respectively, of a constant current type ECLD latch. Figure 7 is a layout diagram showing the arrangement of a conventional cell, a reference level generation circuit, and a noise prevention capacitor. 21... Cell, 22... Noise prevention capacitor, 23... Reference level generation circuit, 24... Channel region, 25... Noise limiter resistor, 26... Input gate transistor Patent applicant Fujitsu Ltd.
C) Vcc constant voltage 5J”ff1ECL 4 people OR/N0R13!!
1 (a) Mu 3 Figure (b) Vcc EE constant voltage Umaruji IECL 2 people NOR (Q) av 庚yyn=yEcLANo/NANoiiffi Rattan 5rlA (Q) Figure 5 (b) Constant flow'! :#lmiECL D-ra thousand times theory E mouth (b
)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims]  トランジスタと抵抗の各素子が配設され電流切換型回
路を構成するセルと、各セルを駆動するための基準レベ
ル信号を発生する基準レベル発生回路と、該基準レベル
信号が変動することを防止するために各セルごとに設け
られた容量とからなる半導体集積回路。
A cell in which each element of a transistor and a resistor is arranged to constitute a current switching type circuit, a reference level generation circuit that generates a reference level signal for driving each cell, and a reference level generation circuit that prevents the reference level signal from fluctuating. A semiconductor integrated circuit consists of a capacitor provided for each cell.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06140604A (en) * 1990-12-31 1994-05-20 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Master-slice chip cell

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NEC RESEARCH & DEVELOPMENT=1973 *

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JPH06140604A (en) * 1990-12-31 1994-05-20 Internatl Business Mach Corp <Ibm> Master-slice chip cell

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