JPS63128814A - Level conversion circuit - Google Patents

Level conversion circuit

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JPS63128814A
JPS63128814A JP61273991A JP27399186A JPS63128814A JP S63128814 A JPS63128814 A JP S63128814A JP 61273991 A JP61273991 A JP 61273991A JP 27399186 A JP27399186 A JP 27399186A JP S63128814 A JPS63128814 A JP S63128814A
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JP
Japan
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transistor
output
constant current
collector
stage
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JP61273991A
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Japanese (ja)
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Tsuyoshi Uematsu
上松 強志
Kazuhiko Hikasa
和彦 日笠
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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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
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/018Coupling arrangements; Interface arrangements using bipolar transistors only
    • H03K19/01806Interface arrangements
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/01Modifications for accelerating switching
    • H03K19/013Modifications for accelerating switching in bipolar transistor circuits

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Abstract

PURPOSE:To prevent the saturation of an output transistor (TR) by connecting a diode between a constant current path of a level shift stage and collectors of a phase inverting TR and the output stage TR. CONSTITUTION:In a conversion circuit comprising an ECL input stage CS, a level shift stage LS, and an output stage OP, the diode D1 is connected between a collector of the phase inverting TRQ6' and a node n4 of a constant current path where TRs Q12', Q14' of the shift stage LS and a resistor R21' are connected in series. Thus, when the TRQ6' is turned on, the potential of a node ns is decreased by the collector resistor and the TRQ6' approaches the saturation, a current flows from the node n4 to the node ns through a diode D1. Then the potential of the node n4 is decreased, the base potential is decreased and the saturation of the TRQ6' is prevented. The collector of an output TRQ9 of the output stage OP is connected to the other constant current path via diodes D2, D3 to prevent the saturation. As a result, the delay in the output is avoided without using a Schottky type TR and the leading is made steep to prevent the occurrence of the oscillation.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、半導体集積回路技術さらにはバイポーラト
ランジスタからなる論理集積回路におけるTTLレベル
の信号の出力回路に適用して特に有効な技術に関し、例
えばECLレベルの信号をTTLレベルの信号に変換し
て出力するレベル変換回路に利用して有効な技術に関す
る。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a semiconductor integrated circuit technology and a technology that is particularly effective when applied to a TTL level signal output circuit in a logic integrated circuit made of bipolar transistors. The present invention relates to a technique that is effective when used in a level conversion circuit that converts an ECL level signal to a TTL level signal and outputs the signal.

[従来の技#I] TTL回路に比べて動作速度の速いECL回路からなる
論理回路の出力(ECLレベル)をTTLレベルの信号
に変換して出力する回路として。
[Conventional Technique #I] As a circuit that converts the output (ECL level) of a logic circuit consisting of an ECL circuit, which operates faster than a TTL circuit, into a TTL level signal and outputs the signal.

例えば第2図に示すような回路がある(特願昭60−2
09963号)、この回路はECLレベルの信号を受け
るカレントスイッチ回路CSの一方の出力ノードの電位
をエミッタフォロワ回路EFで受けて、レベルシフト回
路LSを介していわゆるフェーズスプリット・トランジ
スタQ6に供給してトーテムポール型の出力段OPを駆
動させ、TTLレベルの信号として出力させるようにし
たものである。
For example, there is a circuit as shown in Figure 2 (Japanese Patent Application No. 60-2
No. 09963), this circuit receives the potential of one output node of a current switch circuit CS that receives an ECL level signal by an emitter follower circuit EF, and supplies it to a so-called phase split transistor Q6 via a level shift circuit LS. A totem pole type output stage OP is driven to output a TTL level signal.

第2図に示すレベル変換回路においては、各トランジス
タロ工〜Q、がショットキ型トランジスタで構成されて
いるため、フェーズスプリット・トランジスタQ6や出
力トランジスタQ、がオン状態にされているときに飽和
しにくい、そのため、出力信号の立上りが立下り同様急
峻に行われる。
In the level conversion circuit shown in Fig. 2, each of the transistors Q to Q is composed of a Schottky transistor, so that it saturates when the phase split transistor Q6 and the output transistor Q are turned on. Therefore, the rise of the output signal is as steep as the fall.

ところが、プロセスにSBD (ショットキ・バリア・
ダイオード)を形成する工程がない論理集積口路に、第
2図に示すようなレベル変換回路を適用しようとすると
、新たにSBDを形成する工程を付加しなくてはならな
い、しかし、それでは、プロセスが複雑になりコストア
ップを招く。一方、第2図のレベル変換回路を、SBD
を有しない通常のNPN トランジスタで構成す、ると
、位相が180°異なる2つの信号を形成するフェーズ
スプリット・トランジスタQ6やロウ側の出力トランジ
スタQ、が飽和し易くなって、出力の立上りが遅くなる
という不都合がある。
However, SBD (Schottky barrier) is involved in the process.
If you try to apply a level conversion circuit like the one shown in Figure 2 to a logic integrated circuit that does not have a process to form a diode (diode), you will have to add a new process to form an SBD. becomes complicated and increases costs. On the other hand, the level conversion circuit in Fig. 2 is
If it is configured with a normal NPN transistor without a phase difference, the phase split transistor Q6 and the low-side output transistor Q, which form two signals with a phase difference of 180 degrees, will be easily saturated and the output will rise slowly. There is an inconvenience that this happens.

そこで1本出願人は、少なくともフェーズスプリット・
トランジスタQ、の飽和を防止して1通常のトランジス
タを用いてECL−TTLレベル変換回路を構成した場
合における出方の立上りを改善できるようにした第3図
に示すようなレベル変換回路を開発した。
Therefore, the applicant has proposed at least a phase split method.
We have developed a level conversion circuit as shown in Figure 3, which prevents the saturation of transistor Q and improves the rise of the output when an ECL-TTL level conversion circuit is constructed using one ordinary transistor. .

第3図に示すレベル変換回路は、公知ではないが本発明
者が検討した技術であり、その概要は次のとおりである
Although the level conversion circuit shown in FIG. 3 is not publicly known, it is a technique studied by the present inventor, and its outline is as follows.

すなわち、ECL型入力段のNOR側の出方ノードn□
とOR側の出力ノードn2に各々コレクタ接地型トラン
ジスタQxtt Qziを接続する。そして、トランジ
スタQ1□とQi!のエミッタ端子と電源電圧VEEと
の間には、抵抗R,,,R,、およびR,1,R,、と
、互いにカレントミラー接続されたトランジスタQ i
 ! t Q 14からなる定電流源とをそれぞれ接続
する。また、上記トランジスタQliの2つのエミッタ
抵抗R11とR□1の接続ノードn3とフェーズスプリ
ット・トランジスタQ、のべ一、Jl子との間に、Q1
4の飽和防止用のトランジスタQ5を接続し、トランジ
スタQ1□の2つのエミッタ抵抗R2□とR1の接続ノ
ードn4と、フェーズスプリット・トランジスタQ1の
コレクタ端子(ノードni)との間に、ダイオードD、
を接続するものである。
In other words, the output node n□ on the NOR side of the ECL type input stage
A common collector type transistor Qxtt Qzi is connected to the output node n2 on the OR side. And transistor Q1□ and Qi! Between the emitter terminal of and the power supply voltage VEE, there are resistors R, , , R, and R,1,R, and transistors Q i connected to each other in a current mirror.
! t Q and a constant current source consisting of 14 are connected to each other. Also, between the connection node n3 of the two emitter resistors R11 and R□1 of the transistor Qli and the phase split transistor Q, the base and the Jl terminal, Q1
A diode D is connected between the connection node n4 of the two emitter resistors R2□ and R1 of the transistor Q1□ and the collector terminal (node ni) of the phase split transistor Q1.
It connects.

上記レベル変換回路においては、フェーズスプリット・
トランジスタQ6のベース電位が高くされている状態で
は、トランジスタQ6がオンされて大きなコレクタ電流
が流されるため、コレクタ抵抗Rc、における電圧降下
によって、トランジスタQ6のコレクタ電圧が下がる。
In the above level conversion circuit, the phase split
When the base potential of the transistor Q6 is high, the transistor Q6 is turned on and a large collector current flows, so that the collector voltage of the transistor Q6 decreases due to the voltage drop across the collector resistor Rc.

そして、トランジスタQ6のコレクタ電圧がベース電圧
よりも低くなって飽和を起こしそうになると、ダイオー
ドD□を通してノードn4からQ、のコレクタ端子に向
かって電流が流れる。しかして、このとき抵抗R22に
はカレントミラー接続された定電流源としてのトランジ
スタQi、によって、一定の電流が流され続ける。その
ため、ダイオードD1に流れた電流は、抵抗R21に流
される電流を増加させる。
Then, when the collector voltage of the transistor Q6 becomes lower than the base voltage and saturation is about to occur, a current flows from the node n4 toward the collector terminal of Q through the diode D□. At this time, a constant current continues to flow through the resistor R22 by the transistor Qi as a constant current source connected in a current mirror. Therefore, the current flowing through the diode D1 increases the current flowing through the resistor R21.

その結果、ノードn、の電位が下がってトランジスタQ
、のベース電位が下がるため、トランジスタQ、のコレ
クタ電流は減少する。これによって。
As a result, the potential of node n drops and transistor Q
Since the base potential of , decreases, the collector current of transistor Q, decreases. by this.

コレクタ抵抗Rclにおける電圧降下量が減少して、コ
レクタ電位が上昇する。そのため、第3図の回路では、
トランジスタQ、がオンしているとき、そのコレクタ電
位がベース電位に比べて低くなりすぎないように帰還が
ががり、これによって飽和が防止されるようになってい
る。
The amount of voltage drop across the collector resistor Rcl decreases, and the collector potential increases. Therefore, in the circuit shown in Figure 3,
When transistor Q is on, feedback is raised so that its collector potential does not become too low compared to its base potential, thereby preventing saturation.

[発明が解決しようとする問題点] 第3図に示されているレベル変換回路にあっては、これ
を構成するトランジスタがショットキ型トランジスタで
なく、通常のトランジスタである場合においても、フェ
ーズスプリット・トランジスタQ6の飽和を防止するこ
とができる。しかしながら、第3図の回路では、出力段
を構成するロウ側の出力トランジスタQ、の飽和までは
防止することができない、そのため、出力信号の立上り
速度が充分に改善されていない。
[Problems to be Solved by the Invention] In the level conversion circuit shown in FIG. Saturation of transistor Q6 can be prevented. However, the circuit shown in FIG. 3 cannot prevent saturation of the low-side output transistor Q constituting the output stage, and therefore the rise speed of the output signal is not sufficiently improved.

なお、ダイオードD1を使ってトランジスタQ。Note that the transistor Q uses the diode D1.

の飽和を防止するという第3図における手法と同じ手法
を使って、例えば、ダイオードD4とトランジスタQ、
のコレクタ端子との接続ノードn、と、出力トランジス
タQ、のコレクタ端子との間に、第2のダイオードを接
続して、トランジスタQ。
Using the same technique as in FIG. 3 to prevent saturation of, for example, diode D4 and transistor Q,
A second diode is connected between the connection node n, which is connected to the collector terminal of the output transistor Q, and the collector terminal of the output transistor Q.

の飽和を防止するようにすることも考えられる。It is also possible to prevent the saturation of

しかしながら、そのようなダイオードを設けると1回路
が発振し易くなってしまうことが1本発明者によるシュ
ミレーションによって明らかになった・ この発明の目的は、SBDを形成する工程を有しないプ
ロセスを用いて、通常のトランジスタでTTLレベルの
信号を出力する出力段を構成しても、出力トランジスタ
の飽和による出力の立上りの遅れを防止し、かつ回路の
発振も回避できるようなECL−TTLレベル変換回路
を提供することにある。
However, simulations conducted by the present inventor have revealed that the provision of such a diode makes the circuit more likely to oscillate. , we have developed an ECL-TTL level conversion circuit that can prevent delays in the rise of the output due to output transistor saturation and avoid circuit oscillation even if the output stage outputs TTL level signals using ordinary transistors. It is about providing.

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1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 clear from the description of this specification and the accompanying drawings.

[問題点を解決するための手段] 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
を説明すれば、下記のとおりである。
[Means for Solving the Problems] Representative inventions disclosed in this application will be summarized as follows.

すなわち、ECL型入力段のNOR側とOR側の出力ノ
ードにそれぞれコレクタ接地型のトランジスタを接続す
るとともに、このトランジスタのエミッタ端子には、抵
抗および定電流源を接続し、かつフェーズスプリット・
トランジスタをハイ側の出力トランジスタを駆動するも
のと、ロウ側の出力トランジスタを駆動するものとに分
け、かつこの2つのフェーズスプリット・トランジスタ
に対応してその前段の定電流経路をも2つに分割し、各
々の定電流経路と、ハイ側のフェーズスプリット・トラ
ンジスタのコレクタ端子およびロウ側の出力トランジス
タのコレクタ端子間にそれぞれダイオードを接続するも
のである。
That is, common collector transistors are connected to the NOR side and OR side output nodes of the ECL input stage, and a resistor and a constant current source are connected to the emitter terminals of these transistors.
The transistors are divided into those that drive the high-side output transistor and those that drive the low-side output transistor, and the constant current path in the previous stage is also divided into two corresponding to these two phase split transistors. However, a diode is connected between each constant current path and the collector terminal of the high-side phase split transistor and the collector terminal of the low-side output transistor.

[作用] 上記した手段によれば、ロウ側の出力トランジスタがオ
ン状態にされてコレクタ電位が下がると。
[Operation] According to the above-described means, when the low-side output transistor is turned on and the collector potential drops.

前段の定電流経路から各々のダイオードを介してコレク
タ端子に電流が流れることによりベース電位が下がるよ
うに帰還がかかるようにして、出力トランジスタの飽和
を防止するとともに、ショットキ型トランジスタを使用
せずに出力の立上りが急峻であり、かつ発振を起こすお
それもないECL−TTLレベル変換回路を構成できる
ようにするという上記目的を達成するものである。
Feedback is applied to lower the base potential by causing current to flow from the constant current path in the previous stage to the collector terminal via each diode, thereby preventing saturation of the output transistor and eliminating the need to use a Schottky transistor. The present invention achieves the above object of configuring an ECL-TTL level conversion circuit in which the output rises sharply and there is no possibility of oscillation.

[実施例] 第1図には、本発明に係るECL−TTLレベル変換回
路の一実施例が示されている。
[Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment of an ECL-TTL level conversion circuit according to the present invention.

この実施例の回路は、第3図に示す回路と同じように、
ECL型入力段C8とレベル変換部LSおよびトーテム
ポール型の出力段oPとにより構成されている。
The circuit of this example is similar to the circuit shown in FIG.
It is composed of an ECL type input stage C8, a level conversion section LS, and a totem pole type output stage oP.

しかして、この実施例では、出力段oPを構成するハイ
側とロウ側の出力トランジスタQ、とQ。
In this embodiment, high-side and low-side output transistors Q and Q constitute the output stage oP.

を別々に駆動できるように、フェーズスプリット・トラ
ンジスタQ6がQ、′とQ6′の2つに分割されている
。また定電流用トランジスタQ□、とカレントミラー接
続されたトランジスタQ14も一つ余分に付加されてお
り、トランジスタQL4’tQt4′の飽和を防止する
ためのトランジスタQ、もQs′とQ5′の2つに分割
されている。つまり、トランジスタQzaに対し、2つ
のトランジスタQ□JとQ工、′がカレントミラー接続
されることにより、トランジスタQ、3に流されるコレ
クタ電流と同じ大きさの電流が流される定電流経路が2
つ設けられている。また、ECL入力段C8のOR側出
力ノードn2の電位を受ける定電流経路上のトランジス
タQ□2もQl、′ とQ、′に分割されている。
The phase split transistor Q6 is divided into two parts, Q,' and Q6', so that they can be driven separately. In addition, an extra transistor Q14 connected to the constant current transistor Q It is divided into. In other words, by connecting the two transistors Q□J and Q,' to the transistor Qza in a current mirror manner, there are two constant current paths through which a current of the same magnitude as the collector current flowing through the transistors Q and 3 flows.
There are one. Further, the transistor Q□2 on the constant current path receiving the potential of the OR side output node n2 of the ECL input stage C8 is also divided into Ql,' and Q,'.

そして、一方の定電流経路のノードn4とトランジスタ
Q1のコレクタ端子(ノードni)との間に、出力段の
ハイ側の出力トランジスタQ、を駆動するフェーズスプ
リット・トランジスタQ、′の飽和を防止するためのダ
イオードD2が接続されている。これによって、トラン
ジスタQ、′がオンされて、そのコレクタ抵抗Rc 、
 ’ における電圧降下によりノードn、の電位が下が
り、トランジスタQ、′が飽和しそうになると、ダイオ
ードD1を通してノードn4からn、へ向かって電流が
流れ、ノードn4の電位さらにはトランジスタQ1のベ
ース電位が下がって、飽和を起しにくくされる。一方、
末−スミ位が下がり過ぎると。
Then, between the node n4 of one constant current path and the collector terminal (node ni) of the transistor Q1, saturation of the phase split transistor Q,' that drives the high side output transistor Q of the output stage is prevented. A diode D2 is connected for this purpose. This turns on the transistor Q,' and its collector resistance Rc,
When the potential of node n decreases due to the voltage drop at node n, and transistor Q,' becomes about to be saturated, current flows from node n4 to node n through diode D1, and the potential of node n4 and the base potential of transistor Q1 decrease. This makes saturation less likely to occur. on the other hand,
When the end-to-black position falls too low.

トランジスタQ@′ がカットオフの方向に向かうので
、コレクタ電流が少なくなってノードn、の電位が上昇
して、ダイオードD1からノードn、へ向かう電流が減
少する。その結果、トランジスタQ、 jのベースが上
昇する。このようにして、ノードn4.n6間にダイオ
ードD4が接続されることにより、トランジスタQ、′
のベース・コレクタ間に帰還がかかって、ノードn5の
電位はトランジスタQ1が飽和を起こさない程度の低い
電位に維持される。
Since the transistor Q@' moves toward the cut-off direction, the collector current decreases, the potential of the node n increases, and the current flowing from the diode D1 to the node n decreases. As a result, the base of transistor Q,j rises. In this way, node n4. By connecting the diode D4 between n6, the transistor Q,'
Feedback is applied between the base and collector of the transistor Q1, and the potential of the node n5 is maintained at a low potential that does not cause saturation of the transistor Q1.

出力段OPのロウ側の出力トランジスタQ、を駆動する
フェーズスプリット・トランジスタQ6”については、
そのコレクタ抵抗を省略することによって飽和を防止し
ている。ただし、トランジスタQ、 IPのコレクタ電
流を調整するため Q、 TIを飽和させないような抵
抗値の小さなコレクタ抵抗を入れるようにしてもよい、
他方のフェーズスプリット・トランジスタQ、′側にお
いては、ハイ側の出力トランジスタQ、をカットオフさ
せる電圧・をノードn、に生じさせるため、コレクタ抵
抗Rc@’ をあまり小さくできないが、トランジスタ
Q、 H側のコレクタ抵抗は小さくすることも省略する
ことも可能である。
Regarding the phase split transistor Q6'' that drives the low side output transistor Q of the output stage OP,
Saturation is prevented by omitting the collector resistor. However, in order to adjust the collector current of transistors Q and IP, a collector resistor with a small resistance value that does not saturate Q and TI may be inserted.
On the other phase split transistor Q,' side, a voltage that cuts off the high side output transistor Q is generated at the node n, so the collector resistance Rc@' cannot be made very small, but the transistors Q, H The side collector resistance can be made small or omitted.

さらに、トランジスタQ、”のエミッタ端子と電源電圧
VEEとの間にはダイオード接続されたトランジスタQ
1゜が設けられている。このトランジスタQ1゜は出力
トランジスタQ、のベース電圧をクランプするクランプ
・ダイオードとして作用し、トランジスタQ、の飽和を
抑える。
Furthermore, a diode-connected transistor Q is connected between the emitter terminal of the transistor Q and the power supply voltage VEE.
1° is provided. This transistor Q1° acts as a clamp diode that clamps the base voltage of the output transistor Q, and suppresses the saturation of the transistor Q.

しかして、トランジスタQ、がショットキ型でなく、通
常のトランジスタにより構成された場合。
However, if the transistor Q is not a Schottky type transistor but is constituted by a normal transistor.

トランジスタQ1゜のみではその飽和動作を完全に防止
することはできない。
Transistor Q1° alone cannot completely prevent its saturation operation.

そこで、この実施例では、フェーズスプリット・トラン
ジスタQ、 19の前段の第2の定電流経路上の抵抗R
2,′とR1′の接続ノードn、と、出力トランジスタ
Q、のコレクタ端子との間に、ダイオードD2.D、が
直列に接続されている。ダイオードが2段接続されてい
るのは、定電流経路と出力トランジスタQ、との間にフ
二一ズスブリット・トランジスタQ6′が一段入ってい
て、ここでベース・エミッタ間電圧VBE分の電圧降下
があるので、それに合わせるためである。
Therefore, in this embodiment, a resistor R on the second constant current path before the phase split transistor Q19 is used.
A diode D2.2,' is connected between the connection node n of R1' and the collector terminal of the output transistor Q. D, are connected in series. The reason why the diodes are connected in two stages is that there is one stage of the double split transistor Q6' between the constant current path and the output transistor Q, where the voltage drop corresponding to the base-emitter voltage VBE is Because there is, it is to match it.

このようにノード11.とトランジスタQ、のコレクタ
端子間にダイオードD、、 D、が接続されていると、
出力トランジスタQ、がオン状態にされて。
In this way, node 11. If diodes D,, D, are connected between the collector terminals of and transistor Q, then
Output transistor Q, is turned on.

出力電圧Voutがぐんと下がってトランジスタQ、が
飽和しそうになったときに、ダイオード029D、を通
してノードn、からトランジスタQ9のコレクタ端子に
向かって電流が流れる。そして、その電流は抵抗R1”
に流れる電流を増加させる。
When the output voltage Vout drops considerably and the transistor Q is about to be saturated, a current flows from the node n to the collector terminal of the transistor Q9 through the diode 029D. And the current is resistor R1"
increase the current flowing to the

そのため、抵抗R31′における電圧降下量が増加し、
トランジスタQ、′のベース電位さらにはQ。
Therefore, the amount of voltage drop across resistor R31' increases,
The base potential of transistors Q and 'Q.

のベース電位を引き下げる。その結果、出力トランジス
タQ、がカットオフの方向に移行してコレクタ電流が減
少される。これによって、出力電圧Voutすなわちト
ランジスタQ、のコレクタ電位が極端に落ち込んでQ、
が飽和されるのが防止される。一方、出力トランジスタ
Q、のベース電位が下がり過ぎると、コレクタ電位が上
昇してダイオードD、、 D、を通して出力端子に流れ
込む電流が減少する。そのため、上記とは逆に、トラン
ジスタQ、のベース電位が上昇す為ようになる。
lowers the base potential of As a result, the output transistor Q shifts to the cutoff direction and the collector current decreases. As a result, the output voltage Vout, that is, the collector potential of the transistor Q, drops extremely, causing Q,
is prevented from becoming saturated. On the other hand, if the base potential of the output transistor Q falls too much, the collector potential rises and the current flowing into the output terminal through the diodes D, D, decreases. Therefore, contrary to the above, the base potential of the transistor Q increases.

このように、この実施例では、ダイオードD2゜D3が
設けられているため出力トランジスタQ、のコレクタ電
位が下がるとこれを上昇させるように。
In this way, in this embodiment, since the diodes D2 and D3 are provided, when the collector potential of the output transistor Q falls, it is raised.

また、コレクタ電位が上昇し過ぎるとこれを下げるよう
に帰還がかかる。これによって、出力トランジスタQ、
の飽和動作が防止される。その結果。
Furthermore, if the collector potential rises too much, feedback is applied to lower it. As a result, the output transistor Q,
saturation operation is prevented. the result.

入力信号Vinが変化して出力トランジスタQ。When the input signal Vin changes, the output transistor Q.

がオンからオフへ移行するときにその動作が速やかに行
われ、出力電圧の立上りが急峻になる。
When the switch changes from on to off, its operation occurs quickly, and the rise of the output voltage becomes steep.

しかも、上記フェーズスプリット・トランジスタQ 、
 l と出力トランジスタQ、に対応して各々別個に定
電流経路が設けられ、かつ各定電流経路とトランジスタ
Q、′のコレクタ端子およびQ、のコレクタ端子間にそ
れぞれダイオードD□とD2が設けられているため、一
方の帰還作用が他方の帰還作用に影響を与えることがな
い、そのため、回路が発振するおそれがない。
Moreover, the phase split transistor Q,
Separate constant current paths are provided corresponding to l and output transistor Q, and diodes D□ and D2 are provided between each constant current path and the collector terminals of transistors Q and ' and Q, respectively. Therefore, one feedback action does not affect the other feedback action, so there is no risk of the circuit oscillating.

なお、上記実施例では、出力トランジスタQ。Note that in the above embodiment, the output transistor Q.

のベース端子と電源電圧VEEどの間に、ダイオードと
して作用してベースの蓄積電荷の引抜きを速くするトラ
ンジスタQユ。とそのベース抵抗R11およびコレクタ
抵抗R1□が設けられているが、これらは単に一つの抵
抗で置き換えることも可能である。
Between the base terminal of the transistor Q and the power supply voltage VEE, there is a transistor Q which acts as a diode and speeds up the extraction of the charge accumulated in the base. Although a base resistor R11 and a collector resistor R1□ are provided, it is also possible to simply replace these with one resistor.

以上説明したように上記実施例は、ECL型入力段と、
OR側とOR側の出力ノードにそれぞれコレクタ接地型
のトランジスタを接続するとともに、このトランジスタ
のエミッタ端子には、抵抗および定電流源を接続し、か
つフェーズスプリット・トランジスタをハイ側の出力ト
ランジスタを駆動するものと、ロウ側の出力トランジス
タを駆動するものとに分け、かつこの2つのフェーズス
プリット・トランジスタに対応してその前段の定電流経
路をも2つに分割し、各々の定電流経路とハイ側のフェ
ーズスプリット・トランジスタのコレクタ端子およびロ
ウ側の出力トランジスタのコレクタ端子間にそれぞれダ
イオードを接続したので、ロウ側の出力トランジスタが
オン状態にされてコレクタ電位が下がると、前段の定電
流経路から各々のダイオードを介してコレクタ端子に電
流が流れることによりベース電位が下がるように帰還が
かかるという作用により、出力トランジスタの飽和を防
止するとともに、ショットキ型トランジスタを使用せず
に出力の立上りが急峻であり、かつ発振を起こすおそれ
のないレベル変・換回路を構成することができるという
効果がある。
As explained above, the above embodiment includes an ECL type input stage,
A common-collector transistor is connected to the output nodes on the OR side and the OR side, and a resistor and a constant current source are connected to the emitter terminals of these transistors, and a phase split transistor is used to drive the high-side output transistor. The constant current path in the previous stage is also divided into two corresponding to these two phase split transistors, and the constant current path and the high side output transistor are divided into two. Since a diode is connected between the collector terminal of the phase split transistor on the side and the collector terminal of the output transistor on the low side, when the output transistor on the low side is turned on and the collector potential decreases, the current is removed from the constant current path of the previous stage. Current flows to the collector terminal through each diode, and feedback is applied to lower the base potential, which prevents the output transistor from saturating and allows the output to rise sharply without using a Schottky transistor. This has the effect that it is possible to configure a level conversion/conversion circuit that is free from oscillation and is free from oscillation.

以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが1本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。例えば上記実施例ではハ
イ側の出力トランジスタがダーリントン接続されたトラ
ンジスタQ7とQ、とで構成されて゛いるが、トランジ
スタQ7を省略しかつトランジスタQ1のエミッタ端子
と出力端子間にダイオードを接続してなる本来のトーテ
ムポール型の出力段を有するECL−TTLレベル変換
回路にも適用できる。
Although the invention made by the present inventor has been specifically explained above based on examples, it goes without saying that the present 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, in the above embodiment, the high-side output transistor is composed of Darlington-connected transistors Q7 and Q, but transistor Q7 is omitted and a diode is connected between the emitter terminal and output terminal of transistor Q1. It can also be applied to an ECL-TTL level conversion circuit having an original totem pole type output stage.

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ECL−TTLレベ
ル変換回路に適用したものについて説明したが、この発
明はそれに限定されるものでなく、TTL回路や出力段
がトーテムポール型で構成され、TTLレベルの信号を
出力可能にされた論理回路一般に利用することができる
In the above explanation, the invention made by the present inventor was mainly applied to an ECL-TTL level conversion circuit, which is the background field of application, but the present invention is not limited thereto; It can be used in general logic circuits in which the output stage is configured in a totem pole type and is capable of outputting TTL level signals.

[発明の効果] 本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば下記のとおりである
[Effects of the Invention] The effects obtained by typical inventions disclosed in this application are briefly explained below.

すなわち、ECL型入力段と、トーテムポール型の出力
段と、上記入力段と出力段との間に設けられた位相反転
用トランジスタとからなるレベル変換回路において、出
力トランジスタの飽和を防止することができるとともに
、ショットキ型トランジスタを使用せずに出力の立上り
が急峻であり、かつ発振を起こすおそれのないレベル変
換回路を構成することができる。
That is, in a level conversion circuit consisting of an ECL type input stage, a totem pole type output stage, and a phase inversion transistor provided between the input stage and the output stage, saturation of the output transistor can be prevented. In addition, it is possible to configure a level conversion circuit in which the output has a steep rise without using Schottky transistors and is free from oscillation.

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

第1図は、本発明に係るECL−TTLレベル変換回路
の一実施例を示す回路図、 第2図は、従来のECL−TTLレベル変換回路の一例
を示す回路図。 第3図は1本発明に先立って検討したECL−TTLレ
ベル変換回路の一例を示す回路図である。 C8・・・・ECL型入力段と、S・・・・レベルシフ
ト段、op・・・・出力段、Qst Q@’ j Q@
”・・・・位相反転用トランジスタ(フェーズスプリッ
ト・トランジスタ)、Ql・・・・ハイ側出力トランジ
スタ、Q、・・・・ロウ側出力トランジスタ。 Q1seQi**Q□4’ l Qx*7・・・・定電
流用トランジスタ、D、、D、、D、・・・・ダイオー
ド。 第  1  図
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an ECL-TTL level conversion circuit according to the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram showing an example of a conventional ECL-TTL level conversion circuit. FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of an ECL-TTL level conversion circuit studied prior to the present invention. C8...ECL type input stage, S...level shift stage, op...output stage, Qst Q@' j Q@
"...Phase inversion transistor (phase split transistor), Ql...High side output transistor, Q,...Low side output transistor. Q1seQi**Q□4' l Qx*7... ... Constant current transistor, D,, D,, D, ... diode. Fig. 1

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、ECL型入力段と、トーテムポール型の出力段と、
上記入力段と出力段との間に設けられた位相反転用トラ
ンジスタとからなるレベル変換回路であって、上記EC
L型入力段の一対の出力ノードには、エミッタ端子と回
路のロウ側の電源電圧端子との間に抵抗および定電流源
が直列接続されてなるコレクタ接地型トランジスタをそ
れぞれ接続して定電流経路を構成し、この定電流経路と
上記位相反転用トランジスタもしくは出力段のロウ側の
出力トランジスタのコレクタ端子間にダイオードを接続
してなることを特徴とするレベル変換回路。 2、上記位相反転用トランジスタは、出力段のハイ側の
出力トランジスタの駆動用と、ロウ側の出力トランジス
タの駆動用とに分割され、かつこれに対応して定電流経
路も別々に設けられているとともに、各定電流経路と、
ハイ側出力トランジスタを駆動する位相反転用トランジ
スタのコレクタ端子およびロウ側の出力トランジスタの
コレクタ端子との間に、各々ダイオードが接続されてな
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のレベル
変換回路。 3、上記定電流経路と出力段のロウ側出力トランジスタ
のコレクタ端子との間には、2つのダイオードが直列接
続されてなることを特徴とする特許請求の範囲第1項も
しくは第2項記載のレベル変換回路。
[Claims] 1. An ECL type input stage, a totem pole type output stage,
A level conversion circuit comprising a phase inversion transistor provided between the input stage and the output stage, the level conversion circuit comprising:
The pair of output nodes of the L-type input stage are connected to common-collector transistors each having a resistor and a constant current source connected in series between the emitter terminal and the low-side power supply voltage terminal of the circuit to form a constant current path. A level conversion circuit comprising: a diode connected between the constant current path and the collector terminal of the phase inversion transistor or the low-side output transistor of the output stage. 2. The phase inversion transistor is divided into one for driving the high-side output transistor of the output stage and one for driving the low-side output transistor, and correspondingly, constant current paths are also provided separately. and each constant current path,
The level according to claim 1, characterized in that a diode is connected between the collector terminal of the phase inversion transistor that drives the high-side output transistor and the collector terminal of the low-side output transistor, respectively. conversion circuit. 3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that two diodes are connected in series between the constant current path and the collector terminal of the low-side output transistor of the output stage. Level conversion circuit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01177716A (en) * 1988-01-08 1989-07-14 Nec Corp Output circuit
FR2643761A1 (en) * 1989-02-24 1990-08-31 Sgs Thomson Microelectronics COMPATIBLE TTL OUTPUT CIRCUIT WITH HIGH SWITCHING SPEED

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