DE3713687A1 - Integrierte halbleiterschaltung - Google Patents
Integrierte halbleiterschaltungInfo
- Publication number
- DE3713687A1 DE3713687A1 DE19873713687 DE3713687A DE3713687A1 DE 3713687 A1 DE3713687 A1 DE 3713687A1 DE 19873713687 DE19873713687 DE 19873713687 DE 3713687 A DE3713687 A DE 3713687A DE 3713687 A1 DE3713687 A1 DE 3713687A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transistor
- circuit
- emitter follower
- flip
- emitter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/01—Details
- H03K3/013—Modifications of generator to prevent operation by noise or interference
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/027—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of logic circuits, with internal or external positive feedback
- H03K3/037—Bistable circuits
- H03K3/0375—Bistable circuits provided with means for increasing reliability; for protection; for ensuring a predetermined initial state when the supply voltage has been applied; for storing the actual state when the supply voltage fails
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/26—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
- H03K3/28—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
- H03K3/281—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator
- H03K3/286—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator bistable
- H03K3/288—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator bistable using additional transistors in the input circuit
- H03K3/2885—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator bistable using additional transistors in the input circuit the input circuit having a differential configuration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Logic Circuits (AREA)
- Static Random-Access Memory (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine integrierte Halbleiterschaltung,
insbesondere eine bipolare (ECL) integrierte
Schaltung mit verbesserter α-Strahlen-Resistenz.
Fig. 2 zeigt ein D-Latch, das in IEEE ISSCC, Digest of
Technical Papers, Februar 1982, Seiten 178-179 veröffentlicht
worden ist. In der Figur werden mit 3 D eine
Latch-Schaltung, mit D 1 und D 2 Dateneingänge, mit C 1
und C 2 Takteingänge, mit R ein Rückstelleingang, mit Y
ein nicht-invertierender Latch-Ausgang und mit ein
invertierter Latch-Ausgang bezeichnet.
Fig. 3 zeigt das Schaltbild einer vorbekannten D-Latch-
Schaltung basierend auf einem ECL-Seriengatterschaltungsaufbau,
wie er in der oben angegebenen Veröffentlichung
beschrieben ist. In dieser Figur werden mit D 1
und D 2 Dateneingänge, mit C 1 und C 2 Takteingänge, mit R
ein Rückstelleingang, mit Y ein nicht-invertierender
Latch-Ausgang und mit ein invertierender Latch-Ausgang
bezeichnet. Q 31 bis Q 39, Q 3 a und Q 3 b sind NPN-
Transistoren, Q 3 c und Q 3 d NPN-Doppelemitter-Transistoren
und R 30 bis R 39 und R 3 a Widerstände.
Die Schaltung hat einen zweistufigen Seriengatteraufbau.
Mit VBB 1 und VBB 2 werden Bezugsspannungen bezeichnet,
wobei VBB 1 eine Bezugsspannung mit hohem Potential
und VBB 2 eine Bezugsspannung mit einem geringen Potential
angibt. Vcs ist eine Bezugsspannung an dem Source-
Gleichstrom-Transistor Q 3 b.
Im folgenden wird die Arbeitsweise erläutert. Es sei
angenommen, daß der Rückstelleingang R auf dem niedrigen
Pegel ist, da dies für die folgende Beschreibung
nicht von wesentlicher Bedeutung ist. Es sei jetzt
angenommen, daß die beiden Takteingänge C 1 und C 2 auf
einem niedrigen Pegel sind. Zu diesem Zeitpunkt sperrt
der Transistor Q 39 während der Transistor Q 3 a leitet.
Das ODER der Dateneingänge D 1+D 2 erscheint am Ausgang
Y, während am Ausgang ein Signal
erscheint. Wenn beispielsweise beide Eingänge D 1 und D 2
auf einem niedrigen Pegel sind, ist der Ausgang Y auf
einem niedrigen Pegel während der Ausgang auf einem
hohen Pegel ist.
Wenn wenigstens einer der Takteingänge C 1 und C 2 einen
hohen Pegel annimmt, wird der Transistor Q 39, der gesperrt
war, durchgeschaltet, während die Transistoren Q 3 a,
die leitend waren, sperren. Infolgedessen wird der
Schaltstrom Is, der durch den Source-Strom-Transistor
Q 3 b abgezogen worden ist, jetzt durch den Transistor
Q 39 abgezogen. Da der Ausgang Y auf einem niedrigen
Pegel ist, ist auch das Potential an dem Knoten N 31 auf
niedrigem Pegel. Da der Ausgang auf einem hohen Pegel
ist, ist auch das Potential an dem Knoten N 32 auf hohem
Pegel.
Der Schaltstrom Is wird also durch Transistoren Q 39 und
Q 37 abgezogen. Aufgrund des Spannungsabfalls über den
Widerständen R 30 und R 32 ist das Potential an dem
Knoten N 31 auf einem niedrigen Pegel. Der Ausgang Y
wird so auf einem niedrigen Pegel gehalten, der Ausgang
auf einem hohen Pegel. Auch wenn einer der Dateneingänge
D 1 und D 2 auf einen hohen Pegel umgeschaltet
wird, fließt nie Schaltstrom Is durch die Transistoren
Q 31 und Q 32. Der Ausgang bleibt daher unverändert. Das
heißt, daß der Ausgang gesperrt wird. Man sagt daher, daß
dieser Vorgang durch einen Latch-Schaltkreis gebildet
wird.
Halbleiterelemente wurden in jüngster Zeit derart fein
gebaut, daß aufgrund von "weichen" Fehlern, die sich
aus α-Partikeln ergeben, die von den Gehäusen oder dgl.
erzeugt werden, nicht vernachlässigt werden können.
Derartige weiche Fehler werden nun mit Bezugnahme auf
Fig. 3 erläutert.
Es wird jetzt ein Zustand angenommen, in dem der Ausgang
Y auf einem hohen Pegel gehalten wird und der
Ausgang auf einem niedrigen Pegel (d. h., daß wenigstens
einer der Taktimpulse C 1 oder C 2 auf einem hohen
Pegel ist). Zu diesem Zeitpunkt leitet der Transistor
Q 38, die Transistoren Q 36 und Q 37 sperren. Die Knoten
N 30 und N 32 sind auf einem niedrigen Pegel, die
Knoten N 31 und N 33 auf einem hohen Pegel.
Wenn in diesem Zustand einer der Transistoren Q 33, Q 36
und Q 37, die mit den Knoten N 31 verbunden sind,
von α-Strahlen bestrahlt werden, werden Elektronenlöcherpaare
erzeugt. Wenn die Elektronen in der Kollektorzone gesammelt
werden, wird das Kollektorpotential, d. h. das
Potential an dem Knoten N 31 kurzzeitig reduziert. Um
diese Abnahme auszugleichen, erfolgt eine Stromentnahme
aus der Spannungsquelle Vcc über die Transistoren R 30
und R 32. Es wird daher auch dann, wenn die Impulsbreite
sehr klein ist, ein spikeförmiger Impuls von einigen
100 picosec erzeugt. Dieser Impuls wird jedoch als
Rauschen auf den Knoten N 33 und auf die Basis des
Transistors Q 38 übertragen. Der Transistor Q 38, der
durchgeschaltet war, wird dadurch gesperrt, während der
Transistor Q 37 leitend wird. Die Inhalte der Daten, die
hier gehalten wurden, werden so invertiert.
Das Rauschen, das durch α-Strahlen erzeugt wird, ist im
wesentlichen umgekehrt proportional zu der Kapazität im
Bereich des Kollektors des Transistors. Weitere "weiche"
Fehler sind daher bei einer weiteren Verringerung
der Größe von Halbleiterelementen unvermeidlich.
Da bisher sequentielle ECL-Schaltkreise aufgebaut sind,
wie oben beschrieben, entsteht das Problem der Inversion
von gespeicherten Daten und von α-Strahlen. Um
diese Probleme zu lösen, wurde vorgeschlagen, die Kapazität
an dem Transistor des die Daten haltenden Schaltkreises
zu erhöhen (wie dies in der japanischen Patentveröffentlichung
60-1 42 619 beschrieben ist) oder aber
den Strom zu erhöhen (wie dies in der japanischen
Patentveröffentlichung 60-1 43 019 dargestellt ist).
Diese Verfahren führen jedoch zu einer Verzögerung der
Schaltfolge oder aber zu einer erheblichen Vergrößerung
des Stromverbrauchs.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine integrierte
Halbleiterschaltung zu schaffen, die das Problem
der "weichen" Fehler und von α-Strahlung oder dgl.
ohne Erhöhung des Stromverbrauchs oder der Verringerung
der Geschwindigkeit löst.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die in den
Ansprüchen angegebenen Merkmale gelöst.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der Beschreibung, in der ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert
wird. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Schaltbild, daß eine D-Latch-Schaltung
als integrierte Halbleiterschaltung
zeigt;
Fig. 2 eine Darstellung eines bekannten D-
Latch-Schaltkreises;
Fig. 3 ein Schaltbild eines bestimmten Aufbaus
eines vorbekannten D-Latch-Schaltkreises;
Fig. 4 eine Darstellung des Potentialverlaufes
bei einem Schaltkreis nach dem Stand der
Technik und einem Schaltkreis nach der
Erfindung, wobei
Fig. 4a den Verlauf an dem Datenhalteknoten nach
dem Stand der Technik und dem Schaltkreis
nach der Erfindung, wenn der Datenhalteknoten
des Flip-Flop-Schaltkreises
durch α-Strahlen bestrahlt wird;
und
Fig. 4(b) bzw. 4(c) den Verlauf des Potentials an
dem Ausgang eines Emitterfolgers, der
mit einem Datenhalteknoten bei einem
Schaltkreis nach dem Stand der Technik
und einem Schaltkreis nach der Erfindung
verbunden ist; und
Fig. 5 ein Schaltbild, das einen D-Latch-
Schaltkreis nach einem anderen Ausführungsbeispiel
einer integrierten Halbleiterschaltung
verdeutlicht.
Mit Q 17 ist die Halteseite eines Flip-Flop-Gatters mit
Q 18 die Eingangsseite eines Flip-Flops bezeichnet. Q 1 c
und Q 1 d geben Emitterfolger-Transistoren an. 10 ist ein
Flip-Flop-Schaltkreis (Datenhalte-Schaltkreis), 20 ein
Emitterfolger-Stromsteuerschaltkreis.
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
anhand der Zeichnung erläutert. Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel
einer integrierten Halbleiterschaltung
nach der Erfindung. In der Figur sind mit D 1 und D 2
Dateneingänge mit C 1 und C 2 Takteingänge, mit Y ein
nicht-invertierender Latch-Ausgang und mit ein invertierter
Latch-Ausgang angegeben. Die Rückstelleingänge
werden nicht beschrieben, da sie für den Gegenstand der
Erfindung nicht von Bedeutung sind. Mit Q 11 bis Q 15,
Q 17 bis Q 19 und Q 1 a und Q 1 b sind NPN-Transistoren
bezeichnet. Q 1 c und Q 1 d sind Doppelemitter-Transistoren
für einen Emitterfolger, die den entsprechen können,
die aus dem in Fig. 3 gezeigten Schaltkreis bekannt
sind. Weiter sind NPN-Transistoren Q 1 e und Q 1 f
Widerstände R 10 bis R 16 vorhanden.
Der Schaltkreis nach diesem Ausführungsbeispiel hat
einen zweistufigen Seriendatenaufbau entsprechend den
in Fig. 3 gezeigten vorbekannten D-Latch-Schaltkreis.
Mit VBB 1 und VBB 2 sind zwei Bezugsspannungen bezeichnet,
wobei die Spannung VBB 1 dem hohen Potential entspricht
und die Spannung VBB 2 dem geringen Potential
entspricht. Vcs ist eine Bezugsspannung an dem Source-
Stromtransistor Q 1 b.
Der Flip-Flop-Schaltkreis 10, der die Daten hält, ist
von einer Spannung VBB 1 vorgespannt. Er besteht aus
einem Transistor Q 17, der die Halteseite des Flip-Flop-
Gatters bildet und einem Transistor Q 18 in dem das
Potential des Kollektorknotens N 11 des Transistors Q 17
an dessen Basis anliegt, nachdem der Pegel von dem
Emitterfolger Q 1 d verschoben ist, und der die andere
Seite des Flip-Flop-Gatters bildet. Ein Schaltkreis 20,
der aus Transistoren Q 1 d und Q 1 f und einem Widerstand
R 1 b besteht, bildet einen Emitterfolger-Stromsteuerschaltkreis,
der nach der Erfindung ausgebildet ist. Der
Knoten N 12 ist mit der Basis des Transistors Q 1 d verbunden,
eine Bezugsspannung VBB 1 wird auf die Basis des
Transistors Q 1 f gelegt. Der Kollektor des Transistors
Q 1 f ist mit der Spannungsquelle Vcc verbunden.
Im folgenden wird der Betrieb beschrieben. Es wird
angenommen, daß beide Takteingänge C 1 und C 2 auf niedrigem
Pegel liegen. Zu diesem Zeitpunkt sperrt der
Transistor Q 19, der Transistor Q 1 a ist durchgeschaltet.
Das ODER der Dateneingänge, d. h. D 1+D 2, erscheint als
Ausgang Y, das NOR der Dateneingänge, d. h. ,
erscheint als Ausgang . Es wird jetzt ein Fall betrachtet,
in dem die Dateneingänge D 1 und D 2 einen
hohen bzw. einen niedrigen Pegel haben. Zu diesem Zeitpunkt
ist der Knoten N 10 auf einem niedrigen Pegel. Der
Ausgang Y ist auf einen hohen Pegel, der Ausgang auf
einem niedrigen Pegel.
Wenn wenigstens einer der Taktimpulse C 1 oder C 2 auf
einem hohen Pegel ist, wird der Transistor Q 19, der
sperrt, durchgeschaltet, der Transistor Q 1 a, der durchgeschaltet
war, sperrt. Ein konstanter Strom I 1, der durch den Source-Strom-Transistor Q 1 b geliefert wird,
wird von dem Transistor Q 19 abgezogen. Der Flip-Flop-
Schaltkreis 10, der die Daten hält, wird betrieben.
Jetzt ist der Ausgang Y auf einem hohen Pegel, so daß
die Transistoren Q 18 und Q 17 "ein" bzw. "aus" sind. Der
Schaltstrom wird durch den Transistor Q 18 abgezogen.
Die Potentiale an den Knoten N 10 und N 11 sind auf einem
niedrigen bzw. einem hohen Pegel aufgrund des Spannungsabfalls
über den Widerständen R 10 und R 11, so daß
beide Ausgänge Y und gehalten werden. Wenn der eine
oder der andere Dateneingang D 1 oder D 2 nachfolgend auf
einen hohen Pegel umgeschaltet wird, fließt kein
Schaltstrom durch die Transistoren Q 11 und Q 12, so daß
deren Ausgänge unverändert bleiben. Sie verbleiben mit
anderen Worten gesperrt.
Im folgenden wird der Betrieb des Emitterfolger-
Stromsteuerkreises 20 bestehend aus den Transistoren Q 10
und Q 1 f und dem Widerstand R 1 b beschrieben. Wenn die Potentiale
an den Knoten N 10 und N 11 auf einem niedrigen
bzw. einem hohen Pegel liegen, d. h., wenn die Ausgänge
und Y auf einem niedrigen bzw. einem hohen Pegel
sind, sind die Transistoren Q 1 e und Q 1 f "ein" bzw.
"aus". Es fließt infolgedessen ein Schaltstrom I 2 von
der Spannungsquelle VCC durch den Transistor Q 1 f und
wird nicht von dem Emitter E 14 des Transistors Q 1 d
abgezogen. Die Impedanz ist, mit anderen Worten, unbegrenzt,
wenn der Schaltkreis in Richtung VEE von dem
Emitter E 14 über den Transistor Q 1 a gesperrt ist, unbegrenzt.
Der Emitterfolgerstrom E 4, der von dem Emitter
E 14 fließt, wird nur durch den Basistreiberstrom durch
den Transistor Q 18 gebildet. Der Stromwert wird daher
im wesentlichen als α²I 1/β angegeben. Hier ist α die
Gleichspannungs-Kollektor-Emitter-Stromverstärkung und
β die Kollektor-Basis-Stromverstärkung.
Bei Transistoren ist β üblicherweise gleich 100. Wenn
b auf 100 gesetzt wird, ist I 14 gleich 0,0098I 1. Wenn
der Schaltstrom I 1 ein mA beträgt, ist der Emitterfolgestrom
I 4 ungefähr 9,8 µA, was nur etwa ¹/₁₀ bis ¹/₁₀₀
des gewöhnlichen Emitterfolgerstromes beträgt, der in
der Größenordnung von mehreren Hundert µA bis mehreren
mA ist. Ein Transistor bestehend aus B 12-C 12-E 14 des
Transistor Q 1 d ist so in einem Zustand, in dem er fast
völlig sperrt.
Ein aus der Basis B 12 und dem Emitter E 13 bestehender
Teil des Transistors Q 1 d wird so in einem "ein"-Zustand
gehalten, so daß ein Emitterfolgerstrom, der von dem
Widerstand R 16 bestimmt wird, fließt. Es wird jetzt ein
Fall betrachtet, in dem der Schaltkreis mit α-Strahlen
bestrahlt wird. Jetzt ist der Knoten N 11 auf einem
hohen Pegel. Wenn die mit dem Knoten verbundenen
Transistoren Q 13 oder Q 14 mit α-Strahlen bestrahlt werden,
werden in dem Silizium Elektronenlochpaare erzeugt. Die
erzeugten Elektronen bewegen sich durch Drift und Diffusion
mit einer Zeitkonstante von mehreren 10 bis 100
picosec. Wenn die Elektronen in einer Kollektorzone
gesammelt werden, wird das Potential an dem Knoten N 11
kurzzeitig reduziert. Bei Auftreten dieser Reduktion
wird der gewöhnlich hohe Pegel durch Ladung aus der
Spannungsquelle Vcc über die Widerstände R 10 und R 12
wieder aufgebaut. Während dieses Ladevorganges wird ein
Spike von mehreren picosec erzeugt auch dann, wenn die
Impulsbreite minimal ist. Dieses Rauschen wird über den
Emitterfolger-Transistor Q 1 d auf den Ausgang Y übertragen.
Zwischenzeitlich wird eine Rückführung über den Knoten
N 11 auf die Basis des Transistors Q 18 gebildet, der die
Eingangsseite eines Flip-Flops-Gatters bildet durch
einen Transistor bestehend aus B 12-C 12-E 14 des
Emitterfolgertransistors Q 1 d. Zu diesem Zeitpunkt beträgt der
Schaltstrom I 4 lediglich 9,8 µA, wie dies oben erwähnt
worden ist. Wenn das Potential an dem Knoten N 11 kurzzeitig
reduziert wird, ist der Transistor B 12-C 12-E 14
fast gesperrt mit einer annähernden Basis-Emitter-
Spannung von 0 Volt oder einer negativen Spannung. Aus
diesem Grund ist die Ausgangsimpedanz des Transistors
bestehend aus B 12-C 12-E 14 extrem hoch. Die Eingangsimpedanz
gesehen von der Basis des Transistors Q 18 hat
einen hohen Wert, wenn das Potential an dem Knoten N 13
auf einem hohen Pegel liegt. Die Antwort des Emitterfolgertransistors
B 12-C 12-E 14 ist daher reduziert mit
einer sehr großen Zeitkonstante verglichen mit dem
normalen Wert.
Dies ist in Fig. 4 im Vergleich mit dem Stand der
Technik dargestellt. Bei dem Stand der Technik ist das
Potential des Rückführeingangsknotens N 33, der auf
einem hohen Pegel reduziert ist unterhalb der Bezugsspannung
VBB 1 und invertiert wird auf den geringen
Pegel, wenn der Transistor Q 38 sperrt (vgl. Fig. 4[a]
und Fig. 4[b]). Bei diesem Ausführungsbeispiel wird
auch bei dem Auftreten von Rauschen an dem Knoten N 11
das Potential des Rückführ-Eingangs N 13, das auf einem
hohen Pegel ist, nicht geringer als die Bezugsspannung
VBB 1 aufgrund des Ausschaltens des Emitterfolgertransistors
bestehend aus B 12-C 12-E 14, so daß die Daten erhalten
bleiben (siehe Fig. 4[a] und Fig. 4[c]). Während
der Zeitspanne von dem Moment (a) bis zu dem Moment (b)
in Fig. 4(c) wird der Emitterfolgertransistor nicht
völlig ausgeschaltet, die Ausgangsimpedanz ist vergleichsweise
gering. Zu einem Zeitpunkt (b) wird der
Transistor im wesentlichen abgeschaltet. Während der
Zeitdauer von dem Moment (b) bis zu dem Moment (c)
fällt der Pegel mit einer extremen großen Zeitkonstante.
Zu dem Zeitpunkt (c) ist das Potential am Knoten
N 11, also das Potential an der Basis B 12, schon steigend,
der Pfad zwischen der Basis B 12 und dem Emitter
14 ist vorwärts vorgespannt, so daß der ursprüngliche
Pegel wieder hergestellt wird, auch wenn ein Spike-
Rauschen aufgrund von α-Strahlen mit der Verringerung
der Größe von Halbleiterelementen zunimmt, führt dies
nicht zu einem Fehler.
Obwohl in der obigen Beschreibung das Potential an dem
Knoten N 11 auf einem hohen Pegel gehalten wird, da die
Basis des Transistors Q 12, die einen Halte-Flip-Flop-
Gatter bildet, durch VBB 1 vorgespannt wird, bestehen
keine Effekte durch Spike-Rauschen aufgrund von α-
Strahlung, wenn das Potential an dem Knoten N 10 auf
einem hohen Pegel ist.
Es wurde oben beschrieben, daß die Emitterfolgerantwort
extrem verzögert ist in bezug auf das Spike-Rauschen
beruhend auf α-Strahlung. Die Antwort des Emitterfolgers
im Falle des Betriebs als sequentieller Schaltkreis
ist jedoch überhaupt nicht verzögert verglichen
mit der Antwort eines gewöhnlichen Emitterfolgers. Dies
ist darauf zurückzuführen, daß bei einer Inversion des
Ausgangs , d. h. des Potentials an dem Knoten N 13, von
dem hohen Pegel auf den niedrigen Pegel, anders als bei
dem Fall von Spike-Rauschen, der Ausgang Y und das
Potential an dem Knoten N 12 invertiert werden von dem
niedrigen Pegel auf den hohen Pegel, so daß der Transistor
Q 1 e durchgeschaltet wird. Strom wird infolgedessen
durch den Transistor Q 1 e von dem Knoten N 13 abgezogen.
Die oben angeführten Ausführungsbeispiele betrafen
einen Latch-Schaltkreis, der Daten hält, wenn Taktimpulse
auf dem hohen Pegel sind. Dieselbe Wirkung kann
jedoch auch erreicht werden, wenn die Erfindung angewendet wird
auf einen Latch-Schaltkreis, der die Daten
hält, wenn die Takteingänge auf einem niedrigen Pegel
sind, wie dies in Fig. 5 gezeigt ist. Obwohl die dargestellten
Ausführungsbeispiele lediglich D-Latch-Schaltkreise
betrafen, können dieselben Wirkungen auch erreicht
werden mit anderen sequentiellen Schaltkreisen,
solange Flip-Flop-Schaltkreise eingesetzt werden, auf
die Signale rückgeführt werden über einen Emitterfolger.
Es wurde im vorangehenden beschrieben, daß bei einer
integrierten Halbleiterschaltung, die erfindungsgemäß
ausgebildet ist, auch bei dem Auftreten eines Spike-
Rauschen aufgrund von α-Strahlung an einem Knoten eines
Flip-Flop-Schaltkreises, das Potential auf dem hohen
Pegel gehalten wird, der Emitterfolger umgeschaltet
wird. Es ist so möglich, die Übertragung des Spike-
Rauschens auf die Eingangsseite des Flip-Flop-Gatters
zu verhindern und so "weiche" Fehler aufgrund von x-
Strahlung weitestgehend auszuschalten, ohne daß der
Stromverbrauch steigt oder aber die Schaltgeschwindigkeit
abnimmt.
Die in der vorstehenden Beschreibung, in der Zeichnung
sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung
können sowohl einzeln als auch in beliebigen Kombinationen
für die Verwirklichung der Erfindung in
ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
- Bezugszeichenliste: 10Flip-Flop-Schaltkreis20Stromsteuer-SchaltkreisB 12Basis3 DLatch-SchaltkreisC 1TakteingangC 2TakteingangC 12KollektorD 1DateneingangD 2DateneingangE 13EmitterE 14EmitterN 10KnotenN 11KnotenN 12KnotenN 13KnotenN 30KnotenN 32KnotenN 33KnotenI 1StromI 2StromI 3StromI 4StromI 5StromI 12StromQ 11TransistorQ 12TransistorQ 13TransistorQ 14TransistorQ 15TransistorQ 16TransistorQ 17TransistorQ 1 aTransistorQ 1 bTransistorQ 1 cTransistorQ 1 dTransistorQ 1 eTransistorQ 1 fTransistorQ 3 aTransistorQ 3 bTransistorQ 3 cTransistorQ 3 dTransistorQ 31TransistorQ 32TransistorQ 33TransistorQ 34TransistorQ 35TransistorQ 36TransistorQ 37TransistorQ 38TransistorQ 39TransistorRRückstelleingangR 1 bWiderstandR 1 cWiderstandR 10WiderstandR 11WiderstandR 12WiderstandR 13WiderstandR 14WiderstandR 15WiderstandR 16WiderstandR 30WiderstandR 31WiderstandR 32WiderstandR 33WiderstandR 34WiderstandR 35WiderstandR 36WiderstandR 37WiderstandR 38WiderstandR 39WiderstandYLatch-Eingang Latch-Eingang
Claims (4)
1. Integrierte Halbleiterschaltung mit einem
ECL-sequentiellen Schaltkreis, gekennzeichnet durch
- - einen mit dem sequentiellen ECL-Schaltkreis versehenen Datenhalte-Schaltkreis zum Halten des Ausgangs von diesem;
- - einen Emitterfolger zum Führen des Ausgangs des Datenhalte-Schaltkreises als Eingang zurück auf diesen, und
- - einen Emitterfolgerstromsteuer-Schaltkreis, wobei der Emitterfolgerstrom geringer ist, wenn das Emitterpotential des Emitterfolgers auf einem hohen Pegel ist als der Emitterfolgerstrom, wenn das Emitterpotential auf einem geringen Pegel ist.
2. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Daten-Halteschaltkreis
ein Flip-Flop-Schaltkreis ist, bestehend aus einem
Flip-Flop-Gatter der Halteseite und einem Flip-Flop-
Gatter der Eingangsseite.
3. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Bezugsspannung auf den
Eingang der Halteseite des Flip-Flop-Gatters gegeben
wird und das Ausgangssignal rückgeführt wird über den
Emitterfolger zu dem Eingang der Eingangsseite des
Flip-Flop-Gatters.
4. Integrierte Halbleiterschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Emitterfolgerstrom im
wesentlichen abgeschnitten wird durch eine Emitterfolgerstrom-
Kontrollschaltung, die an dem Eingang der
Eingangsseite des Flip-Flop-Gatters vorgesehen ist,
wenn das Rückführsignal auf einem hohen Pegel ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61180596A JPH0787348B2 (ja) | 1986-07-31 | 1986-07-31 | 半導体集積回路装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3713687A1 true DE3713687A1 (de) | 1988-03-17 |
DE3713687C2 DE3713687C2 (de) | 1989-01-19 |
Family
ID=16086025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873713687 Granted DE3713687A1 (de) | 1986-07-31 | 1987-04-24 | Integrierte halbleiterschaltung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4810900A (de) |
JP (1) | JPH0787348B2 (de) |
DE (1) | DE3713687A1 (de) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2574798B2 (ja) * | 1987-06-19 | 1997-01-22 | 株式会社日立製作所 | トランジスタ回路 |
JPS6424628A (en) * | 1987-07-21 | 1989-01-26 | Fujitsu Ltd | Emitter coupled logic circuit |
JP2694204B2 (ja) * | 1987-10-20 | 1997-12-24 | 株式会社日立製作所 | 半導体集積回路装置 |
US4940905A (en) * | 1987-10-20 | 1990-07-10 | Hitachi, Ltd. | ECL flip-flop with improved x-ray resistant properties |
US5043939A (en) * | 1989-06-15 | 1991-08-27 | Bipolar Integrated Technology, Inc. | Soft error immune memory |
US5196734A (en) * | 1992-07-28 | 1993-03-23 | International Business Machines Corporation | CCS latch with in-circuit redundancy |
SE509159C2 (sv) * | 1997-01-27 | 1998-12-07 | Ericsson Telefon Ab L M | Hållkrets jämte förfarande för styrning av en hållkrets |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4386282A (en) * | 1980-09-29 | 1983-05-31 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Emitter function logic (EFL) shift register |
JPS60142619A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-27 | Fujitsu Ltd | 半導体集積回路 |
JPS60143019A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Fujitsu Ltd | 半導体集積回路 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4540900A (en) * | 1982-07-01 | 1985-09-10 | Burr-Brown Corporation | Reduced swing latch circuit utilizing gate current proportional to temperature |
JPS60169216A (ja) * | 1984-02-13 | 1985-09-02 | Fujitsu Ltd | フリツプ・フロツプ回路 |
US4580066A (en) * | 1984-03-22 | 1986-04-01 | Sperry Corporation | Fast scan/set testable latch using two levels of series gating with two current sources |
-
1986
- 1986-07-31 JP JP61180596A patent/JPH0787348B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1987
- 1987-04-20 US US07/040,252 patent/US4810900A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-04-24 DE DE19873713687 patent/DE3713687A1/de active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4386282A (en) * | 1980-09-29 | 1983-05-31 | Bell Telephone Laboratories, Incorporated | Emitter function logic (EFL) shift register |
JPS60142619A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-27 | Fujitsu Ltd | 半導体集積回路 |
JPS60143019A (ja) * | 1983-12-29 | 1985-07-29 | Fujitsu Ltd | 半導体集積回路 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
IEEE ISSCC, Digest of Technical Papers, Februar 1982, S.178-179 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0787348B2 (ja) | 1995-09-20 |
DE3713687C2 (de) | 1989-01-19 |
JPS6336609A (ja) | 1988-02-17 |
US4810900A (en) | 1989-03-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2414917C2 (de) | Leseverstärker | |
DE2556831C2 (de) | Matrixspeicher und Verfahren zu seinem Betrieb | |
DE3200894C2 (de) | ||
DE2510604C2 (de) | Integrierte Digitalschaltung | |
DE2252371A1 (de) | Schwellwert-verknuepfungsglied | |
DE2514462C3 (de) | Schaltungsanordnung zur Umwandlung eines Spannungspegels | |
DE2302137B2 (de) | Leseschaltung zum zerstörungsfreien Auslesen dynamischer Ladungs-Speicherzellen | |
DE1942420C3 (de) | Antivalenz/ Äquivalenz-Schaltung mit Feldeffekt-Transistoren | |
DE3713687C2 (de) | ||
DE3501274C2 (de) | ||
DE1814213C3 (de) | J-K-Master-Slave-Flipflop | |
DE2822835B2 (de) | Schaltungsanordnung zur Eliminierung koinzidenter Impulse | |
DE2422123A1 (de) | Schaltverzoegerungsfreie bistabile schaltung | |
EP0100432A2 (de) | Signal-Pegelwandler | |
DE2121437A1 (de) | Integrierter Schaltkreis mit nur einer Speisespannungsquelle | |
DE1153415B (de) | Bistabile Kippstufe mit Vorspannschaltung | |
DE2748571B2 (de) | ||
DE68905658T2 (de) | Schaltung zum Erzeugen eines impulsförmigen Signals. | |
DE2518847C2 (de) | Hochgeschwindigkeitszähler | |
DE3330559C2 (de) | Ausgangsschaltung für eine integrierte Halbleiterschaltung | |
DE2840329A1 (de) | Adresspuffer fuer einen mos-speicherbaustein | |
DE3335133C2 (de) | ||
DE2049445C3 (de) | ||
DE1116724B (de) | Leseverstaerker fuer Matrixspeicher | |
DE2609013A1 (de) | Verstaerker-bezugspegel-stabilisator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |