JPS63199518A - 差動eclラインドライバ - Google Patents

差動eclラインドライバ

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JPS63199518A
JPS63199518A JP63011806A JP1180688A JPS63199518A JP S63199518 A JPS63199518 A JP S63199518A JP 63011806 A JP63011806 A JP 63011806A JP 1180688 A JP1180688 A JP 1180688A JP S63199518 A JPS63199518 A JP S63199518A
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JP
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emitter
output
transistor
line driver
load
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Application number
JP63011806A
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English (en)
Inventor
ジョン・イー・ライロン
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Grass Valley Group Inc
Original Assignee
Grass Valley Group Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/66Switching arrangements for passing the current in either direction at will; Switching arrangements for reversing the current at will
    • H03K17/661Switching arrangements for passing the current in either direction at will; Switching arrangements for reversing the current at will connected to both load terminals
    • H03K17/662Switching arrangements for passing the current in either direction at will; Switching arrangements for reversing the current at will connected to both load terminals each output circuit comprising more than one controlled bipolar transistor
    • 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
    • H03K19/01825Coupling arrangements, impedance matching circuits
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は差動ECL (エミッタ結合論理回路)ライン
ドライバ、特に高密度モノリシックスイッチング回路の
ラインドライバに関する。
[従来技術とその問題点] 従来の差動BCLラインドライバは増幅器の各側にエミ
ッタ抵抗を使用する。斯る増幅器は一方のみに電力を必
要とする時点でも両エミッタ抵抗が電力を常時消費する
ので高効率とはいえない。
少数の差動ラインドライバのみを使用する回路では、こ
の消費電力はそれ程重要ではないが、多くのラインドラ
イバを使用する高密度のモノリシック回路又は大型シス
テムでは、電力効率の大幅な改善が必要である。
従来の差動ECLラインドライバを第2図を参照して簡
単に説明する。従来の差動ECLラインドライバ10は
負荷抵抗RLで代表されるラインを予定量の電力で駆動
する為に出力トランジスタQ3−Q4を含んでいる。こ
のラインドライバ10は差動ラインドライバ又は増幅器
であり、1対のトランジスタ増幅器が使用され、出力の
各側に各1個の増幅器を有し、この目的及び動作は当業
者には周知のとおりである。典型的な回路では、負荷抵
抗R4はデジタル通信回路網で使用する多数の50Ω出
カラインの1つであってもよい。
第2図の従来の差動ECLラインドライバ回路では、出
力トランジスタQ3−Q4はエミッタ抵抗R−Roを介
して夫々エミッタ電avEEに接E3    E4 続され、コレクタはコレクタ電源vCCに直接々続され
る。制御電圧が出力トランジスタQ3−Q4のベースに
印加される。
一般に、従来の差動ECLラインドライバでは、Q3が
導通時にQ4は非導通であり、逆にQ4が導通するとき
はQ3が非導通となるように動作する。しかし、実際に
は非導通側のトランジスタにも「キープアライブ」電流
、即ち保持電流を少量流してトランジスタを能動領域に
維持し、中間の高インピーダンス出力状態を回避するよ
うにしている。
Q3が導通すると、抵抗RE4を流れる電流は負荷抵抗
RLを流れる電流とQ4の保持電流との和となる。抵抗
RE3はこの状態では必要ではないが、Q4が導通する
他の状態において必要である為に従来のラインドライバ
回路では使用されている。
Q3の導通時にエミッタ抵抗RE3が消費する電力は浪
費されることとなる。
同様に、Q4の導通時にはRE3の電流はRtの電流と
Q3の保持電流の和に等しい、RE4はこの状態では必
要ではないが、出力トランジスタQ3が導通するとき必
要である為に使用されている。
つまり、Q4が導通するときRE4で消費される電力は
無駄である。
従って、いずれの状態でも、エミッタ抵抗のいずれか一
方で消費される電力は浪費されことになる。この電力の
浪費を除けば効率の向上が期待できる。
それ故に、電力消費を最少銀に抑えた差動ECLライン
ドライバ回路が望ましい、従って本発明の目的は不要な
電力消費を低減させて効率を改善した差動ECLライン
ドライバを提供することである。
[発明の概要] 本発明の差動ECLラインドライバは、回路動作の必要
に応じて出力トランジスタのエミッタ負荷を一方の増幅
器から他方の増幅器へ電子的に切換えることにより低電
力化を図っている。
[実施例]  ゛ 以下、第1図を参照して本発明の差動ECLラインドラ
イバ20を説明する。第1図のECLラインドライバ2
0は第2図と同様に出力トランジスタQ3及びQ4を含
むが、第2図のエミッタ抵抗R及びRE4を切換可能な
エミッタ負荷22で置換している。
切換可能なエミッタ負荷22はエミッタ負荷トランジス
タQ8とエミッタ負荷抵抗R4より成る定電流源24を
含んでいる。定電流源24はエミッタ抵抗R及びRE4
に相当する。
エミッタ負荷抵抗R4の抵抗値は、予め選定した基準電
圧vREFをエミッタ負荷トランジスタQ8のベースに
印加した場合に、エミッタ負荷抵抗R4を流れる電流が
丁度負荷電流と保持電流の和に等しくなるように選定す
る。これにより、定電流源24は必要とするエミッタ抵
抗の機能を果すことになる。
また、切換可能なエミッタ負荷22は差動スイッチ26
を含み、このスイッチは定電流源24を負荷トランジス
タQ5又はQ6を介して出力トランジスタQ3又はQ4
のエミッタに接続する。負荷トランジスタQ5及びQ6
はラインドライバのスイッチング回路網28により作動
され、このスイッチング回路網28は出力トランジスタ
Q3及びQ4の動作を同時に制御する(回路網28の詳
細は後述する)。
出力トランジスタQ3が導通すると、負荷トランジスタ
Q5は導通しないが、負荷トランジスタQ6が導通し、
Q4のエミッタにおける正出力36を定電流源24を介
してvEEに接続する。同様に、出力トランジスタQ4
が導通すると、負荷トランジスタQ6は導通しないが、
Q5は導通して出力トランジスタQ4のエミッタにおけ
る負出力34を定電流源24を介してvEEに接続する
このように、不必要なエミッタ抵抗を導通状態の出力ト
ランジスタのエミッタに接続しないので、エミッタ負荷
抵抗の電力を浪費することがない。
その結果、導通状態の出力トランジスタのエミッタ電流
のすべてが負荷R1を流れることとなる。
ラインドライバスイッチング回路網28の動作を以下詳
細に説明する。ラインドライバスイッチング回路網28
内で、差動ECLラインドライバ20への正(+)入力
信号がスイッチトランジスタQ1のベースに!#続した
十人力30に印加される。同様に、負(−)入力信号が
スイッチトランジスタQ2のベースに接続した一人力3
2に印加される。いずれか一方の入力を、入力スイッチ
ングスレッショルド電圧として作用する安定な電圧源に
接続することにより、シングルエンド動作を簡単に得る
ことができる。
この回路動作は2つの状態に分けて解析しなければなら
ない、第1の状態では、十人力30に印加した信号が一
人力32に印加した信号より正である。スイッチトラン
ジスタQ1は導通し、Q2は非導通である。抵抗R1の
電圧降下が出力トランジスタQ3のベースに印加される
。この状態で負荷抵抗R1の負出力34側に印加される
電圧を低電圧出力V。、とすれば、このV。Lの値はV
。0から抵抗R1の電圧降下及びQ3のベース・エミッ
タ電圧降下 vBEを差引いた値に等しい。
同様に、R2の電圧降下が出力トランジスタQ4のベー
スに印加される。この状態で負荷抵抗R4の正出力36
rIgに印加される電圧は高出力電圧vOHであり、こ
の値はVo。から”BEを差引いた値に等しい。
この状態で抵抗R1を流れる電流は、ラインドライバス
イッチング回路網28内のトランジスタQ7と負荷抵抗
R3で構成される電流源38から供給される。Q7のベ
ースには基準電圧vREFが印加される。
負荷トランジスタQ5−06のベースは夫々スイツチト
ランジズタQl−02のベースに接続される。従って、
この第1状態では、負荷トランジスタQ5が導通し定電
流源24を出力トランジスタQ3のエミッタに接続する
。スイッチトランジスタQ2は、この状態では非導通で
あるので定電流源24は出力トランジスタQ4のエミッ
タに接続されない。
一人力32の入力が十人力30の入力信号より正である
第2状態でのラインドライバスイッチング回路網28の
動作は、回路の対称性から容易に理解できよう。
この状態では、スイッチトランジスタQ2と負荷トラン
ジスタQ6とが導通し、スイッチトランジスタQ1と負
荷トランジスタQ5は非導通となる。R1には電流は流
れず、R2にQ2を介して電流源38からの電流が流れ
る。よって、定電流源24の電流は負荷トランジスタQ
6を介して出力トランジスタQ4エミッタに流れる。従
って、■ は正出力36に現われ、vOHが負出力34
に0[ 現われる。
以上のとおり、ラインドライバスイッチング回路1i1
28は出力トランジスタQ3−Q4のみならず切換可能
なエミッタ負荷22を制御して電力消費を最小にし効率
を最大にする。
[発明の効果] 本発明の差動ECLラインドライバによると、1対のト
ランジスタのエミッタ間に負荷抵抗を接続すると共に各
エミッタにエミッタ負荷抵抗を接続する代りにスイッチ
ングトランジスタを介して定電流源を流すよう構成して
いる。このスイッチングトランジスタは対応する出力ト
ランジスタが導通するとき非導通とし、非導通のとき導
通する。
その結果、本発明によれば、従来回路の如く導通してい
る側のトランジスタのエミッタ負荷抵抗による電力消費
がなくなり、効率が最大にすることができるので、特に
高密度BCL回路において顕著な効果を有する。
【図面の簡単な説明】
図中、第1図は本発明による差動ECLラインドライバ
の好適一実施例の回路図、第2図は従来の差動ECLラ
インドライバの回路図を示す。 Q3.Q4・・・出力トランジスタ 28   ・・・スイッチング回路網 Rt    ・・・エミッタ負荷手段 Q5.Q6・・・電流スイッチ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)1対の出力トランジスタと、該出力トランジスタ
    の動作を制御するスイッチング回路網と、上記出力トラ
    ンジスタのいずれか一方に選択的に接続されるエミッタ
    負荷手段とを具えることを特徴とする差動ECLライン
    ドライバ。
  2. (2)ベース間に入力信号が印加されるエミッタ結合型
    入力トランジスタと、該入力トランジスタのコレクタ出
    力で駆動され、エミッタ間に負荷が接続された1対の出
    力トランジスタと、上記入力信号をベースに受け電流源
    の出力電流を上記出力トランジスタの一方のエミッタに
    選択的に供給する電流スイッチとを具える差動ECLラ
    インドライバ。
JP63011806A 1987-01-23 1988-01-21 差動eclラインドライバ Pending JPS63199518A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/006,183 1987-01-23
US07/006,183 US4795916A (en) 1987-01-23 1987-01-23 Low power differential ECL line driver

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS63199518A true JPS63199518A (ja) 1988-08-18

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ID=21719695

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JP63011806A Pending JPS63199518A (ja) 1987-01-23 1988-01-21 差動eclラインドライバ

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GB (1) GB2201311B (ja)

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