JPS6316713A - Signal switching circuit - Google Patents
Signal switching circuitInfo
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- JPS6316713A JPS6316713A JP16132986A JP16132986A JPS6316713A JP S6316713 A JPS6316713 A JP S6316713A JP 16132986 A JP16132986 A JP 16132986A JP 16132986 A JP16132986 A JP 16132986A JP S6316713 A JPS6316713 A JP S6316713A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、高速動作、低消費電力の信号切換回路に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a high-speed operation, low power consumption signal switching circuit.
従来の技術
バイポーラトランジスタによる飽和型の信号切換回路は
、容易にしかも安価に構成できるため、高性能を要求さ
れないスイッチング回路に広(使われている。以下に従
来の信号切換回路について説明する。BACKGROUND ART Saturation signal switching circuits using bipolar transistors can be constructed easily and at low cost, and are therefore widely used in switching circuits that do not require high performance.The conventional signal switching circuits are explained below.
第2図は従来の信号切換回路であり、バイポーラトラン
ジスタとCMOSトランジスタとの複合型半導体集積回
路で構成した例である。12は入力端子、13はCMO
Sインバータ、14は電源端子、15はエミッタフォロ
ワ動作のトランジスタ、16.17は抵抗、18は出力
信号を取り出すスイッチングトランジスタ、19は出力
端子である。FIG. 2 shows a conventional signal switching circuit, which is an example constructed from a composite semiconductor integrated circuit including bipolar transistors and CMOS transistors. 12 is input terminal, 13 is CMO
S inverter, 14 is a power supply terminal, 15 is an emitter follower operation transistor, 16, 17 is a resistor, 18 is a switching transistor for taking out an output signal, and 19 is an output terminal.
以上のように構成された信号切換回路について、以下そ
の動作を説明する。The operation of the signal switching circuit configured as described above will be described below.
まず、論理信号が入力端子12に入り、CMOSインバ
ータ13が動作し、その出力は、負荷が軽いエミッタフ
ォロワ動作のトランジスタ15を駆動する。そして、そ
のトランジスタ15のエミッタから、低インピーダンス
になった論理信号が取り出され、抵抗16.17によっ
て電流に変換され、出力トランジスタ18を駆動し、そ
のコレクタ端子19から出力信号を取り出す。なお、抵
抗17は出力トランジスタ18がオン状態がらオフ状態
になる遅延時間を減少させるために設ける。First, a logic signal enters the input terminal 12, the CMOS inverter 13 operates, and its output drives the light-load emitter follower transistor 15. A logic signal of low impedance is taken out from the emitter of the transistor 15, converted into a current by the resistor 16, 17, drives the output transistor 18, and takes out an output signal from its collector terminal 19. Note that the resistor 17 is provided to reduce the delay time when the output transistor 18 changes from an on state to an off state.
発明が解決しようとする問題点
しかしながら、上記の従来の構成では、出カトランジス
タ18をオン状態にするのに必要なベース電流は、電流
増幅率のばらつきや出力トランジスタ18が飽和領域に
近づくにつれ電流増幅率が急に小さくなること等を勘案
して、活性領域で動作するのに必要なベース電流に対し
て、十分な余裕をもって設計する必要があり、このため
、電源電流はかなり増大せざるを得なかった。また出力
トランジスタ18はその過剰なベース電流のためコレク
タが必要以上に飽和し、ベースに電荷が蓄積されるため
、ベース電流がなくなってもベースに蓄積された電荷が
放電されるまで出力トランジスタ18はオン状態が続き
、オフ状態になるまでに遅延時間が生じる。抵抗17の
抵抗値を小さくすることにより遅延時間を減少させるこ
とは可能であるが、その場合には、電源電流が更に増大
する。つまり従来の構成は、遅延時間を減少させようと
すれば消費電力が増え、消費電力を減少させようとすれ
ば遅延時間が大きくなるという欠点を有していた。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional configuration described above, the base current required to turn on the output transistor 18 increases as the current amplification factor varies and as the output transistor 18 approaches the saturation region. Considering the sudden decrease in amplification factor, etc., it is necessary to design with sufficient margin for the base current required to operate in the active region, and for this reason, the power supply current has to increase considerably. I didn't get it. In addition, the collector of the output transistor 18 becomes saturated more than necessary due to the excessive base current, and charge is accumulated in the base. Therefore, even if the base current disappears, the output transistor 18 continues to operate until the charge accumulated in the base is discharged. The on state continues and there is a delay time until the off state is reached. Although it is possible to reduce the delay time by reducing the resistance value of the resistor 17, in that case, the power supply current will further increase. In other words, the conventional configuration has the disadvantage that if an attempt is made to reduce the delay time, power consumption increases, and if an attempt is made to reduce the power consumption, the delay time becomes longer.
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、信号切換
回路の遅延時間と消費電力を同時に減少させることを目
的とする。The present invention solves the above conventional problems and aims to simultaneously reduce the delay time and power consumption of a signal switching circuit.
問題点を解決するための手段
この目的を達成するために、本発明の信号切換回路は、
エミッタフォロワ構成第1トランジスタの負荷部に、第
1および第2の夫々のダイオードの一方の端子を共通接
続し、第1のダイオードの他方の端子を第2のトランジ
スタのコレクタ、ベースおよび第3のトランジスタのベ
ースに接続し、第2および第3のトランジスタのエミッ
タを夫々接地し、第3のトランジスタのコレクタを第2
のダイオードの他方の端子と接続し、第1および第2の
ダイオードの共通接続点を入力端とし、第3の゛トラン
ジスタのコレクタを出力端とする構成を有している。Means for Solving the Problems To achieve this objective, the signal switching circuit of the present invention comprises:
Emitter follower configuration One terminal of each of the first and second diodes is commonly connected to the load section of the first transistor, and the other terminal of the first diode is connected to the collector, base, and third transistor of the second transistor. the emitters of the second and third transistors are respectively grounded, and the collector of the third transistor is connected to the second transistor.
The third transistor is connected to the other terminal of the first diode, the common connection point of the first and second diodes is used as an input terminal, and the collector of the third transistor is used as an output terminal.
作用
この構成によって、入力端からエミッタフォロワ構成の
第1トランジスタで変換された電流信号が入力され、第
3のトランジスタがオン状態になった時でも、第1のダ
イオードの順方向電圧と第3のトランジスタのベース・
エミッタ間電圧の和から第2のダイオードの順方向電圧
を差し引いた電圧で決定される第3のトランジスタのコ
レクタ・エミッタ間電圧が第3のトランジスタのコレク
タの飽和電圧よりも大きいため、第3のトランジスタを
飽和しない状態に保つことができ、第3のトランジスタ
がオフ状態になるまでの遅延時間を減少させることが可
能となる。また第2.第3の各トランジスタがカレント
ミラー回路を構成しているため、ミラー比を適切に選び
、入力端へは必要最小限の電流のみを流すことにより、
消費電力を減少させることが可能となる。Effect With this configuration, even when the current signal converted by the first transistor in the emitter follower configuration is input from the input terminal and the third transistor is turned on, the forward voltage of the first diode and the third Base of transistor
Since the collector-emitter voltage of the third transistor, which is determined by subtracting the forward voltage of the second diode from the sum of the emitter voltages, is greater than the saturation voltage of the collector of the third transistor, the third transistor The transistor can be kept in a non-saturated state, and the delay time until the third transistor turns off can be reduced. Also second. Since each third transistor constitutes a current mirror circuit, by appropriately selecting the mirror ratio and passing only the minimum necessary current to the input terminal,
It becomes possible to reduce power consumption.
実施例
以下、本発明の一実施例について、図面を参照しながら
説明する。EXAMPLE Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings.
第1図はバイポーラトランジスタとCMO3)ランジス
タの複合型半導体集積回路で構成した本発明の信号スイ
ッチング回路の実施例回路図である。第1図において、
1は入力端子、2はCMOSインバータ、3は電源端子
、4はエミッタフォロワ動作のトランジスタ、5,6は
抵抗、7.8はダイオード、9,10はトランジスタで
、トランジスタ9に流れるエミッタ電流をに倍にしてト
ランジスタ10に返すカレントミラー回路、11は出力
端子である。トランジスタの電流増幅率を無限大、ベー
ス・エミッタ間電圧とダイオードの順方向電圧を0.7
Vで近似をすると、出力端子11に現われる出力電圧V
OLは、電源電圧VCC1抵抗5,6の抵抗値R1,R
2、出力端子11での引込み電流IQLとしたとき、
VOL=0.7−1+3
ここで抵抗値RI、R2+ ミラー比Kを適当に選ぶこ
とにより、トランジスター0は飽和せず遅延時間を減少
することができる。また、電源の電流ンジスタ10のベ
ース電流の余裕を必要としないため、抵抗5の値R1を
従来の数十倍にすることができ、消費電力が従来の数十
分の1に減少する。FIG. 1 is a circuit diagram of an embodiment of the signal switching circuit of the present invention, which is constructed from a composite semiconductor integrated circuit of bipolar transistors and CMO transistors. In Figure 1,
1 is an input terminal, 2 is a CMOS inverter, 3 is a power supply terminal, 4 is a transistor with emitter follower operation, 5 and 6 are resistors, 7.8 is a diode, 9 and 10 are transistors, and the emitter current flowing through transistor 9 is A current mirror circuit doubles the current and returns it to the transistor 10, and 11 is an output terminal. The current amplification factor of the transistor is infinite, and the voltage between the base and emitter and the forward voltage of the diode are 0.7.
When approximated by V, the output voltage V appearing at the output terminal 11 is
OL is the resistance value R1, R of the power supply voltage VCC1 resistors 5, 6.
2. When the drawing current at the output terminal 11 is IQL, VOL=0.7-1+3 Here, by appropriately selecting the resistance values RI, R2+ and the mirror ratio K, the delay time can be reduced without saturating transistor 0. Can be done. Furthermore, since a margin in the base current of the current resistor 10 of the power supply is not required, the value R1 of the resistor 5 can be increased to several tens of times that of the conventional one, and power consumption is reduced to several tenths of that of the conventional one.
発明の効果
以上のように本発明は、エミッタフォロワ構成の第1の
トランジスタの負荷部にカレントミラーを構成する第2
.第3のトランジスタをそなえ、また、出力トランジス
タとしての第3のトランジスタのコレクタの飽和防止の
ために、第1および第2のダイオードをそれぞれ、第2
.第3のトランジスタに接続することにより、遅延時間
と消費電力の減少を実現することができ、その実用的効
果は大である。Effects of the Invention As described above, the present invention provides a second transistor forming a current mirror in the load section of the first transistor having an emitter follower structure.
.. In addition, in order to prevent saturation of the collector of the third transistor as an output transistor, the first and second diodes are respectively connected to the second transistor.
.. By connecting to the third transistor, delay time and power consumption can be reduced, which has great practical effects.
る。
1・・・・・・入力端子、2・・・・・・CMOSイン
バータ、3・・・・・・電源端子、4,9.10・・・
・・・トランジスタ、5.6・・・・・・抵抗、7,8
・・・・・・ダイオード、11・・・・・・出力端子。
代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか18第 1 図Ru. 1...Input terminal, 2...CMOS inverter, 3...Power terminal, 4,9.10...
...transistor, 5.6...resistance, 7,8
...Diode, 11...Output terminal. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao et al.18 Figure 1
Claims (1)
1,第2の各ダイオードで分岐して、電流ミラー対の第
2,第3トランジスタの各電路を結合させた信号切換回
路。A signal switching circuit in which a load section of a first transistor having an emitter follower configuration is branched by first and second diodes to couple respective electric paths of second and third transistors of a current mirror pair.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16132986A JPS6316713A (en) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | Signal switching circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16132986A JPS6316713A (en) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | Signal switching circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6316713A true JPS6316713A (en) | 1988-01-23 |
Family
ID=15733013
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16132986A Pending JPS6316713A (en) | 1986-07-09 | 1986-07-09 | Signal switching circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6316713A (en) |
-
1986
- 1986-07-09 JP JP16132986A patent/JPS6316713A/en active Pending
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