JPS61116417A - Tree-value output circuit - Google Patents
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- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/02—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
- H03K19/08—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
- H03K19/082—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using bipolar transistors
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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、3値出力回路に関し、特にハイレベル出力、
ローレベル出力およびハイインピーダンス状態出力の3
値をとり、高速動作、低消費電力および低占有面積を可
能とするトランジスタ集積回路に関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a three-value output circuit, and particularly to a high-level output circuit,
3 low level output and high impedance state output
The present invention relates to a transistor integrated circuit that can operate at high speed, consume low power, and occupy a small area.
従来、3値出力回路としては、第10図に示すような回
路が用いられている。Conventionally, a circuit as shown in FIG. 10 has been used as a ternary output circuit.
第10図において、xl、x2はCMOSインバータ、
X3は2人力NAND回路、X4は2人力NOR回路、
Mlは出力段のPチャネルMOSトランジスタ、M2は
これと直列接続される出力段のNチャネルMO8トラン
ジスタである。通常動作では、制御信号φはノ1イレベ
ルで、入力1に如上られたデータDINが伝搬する。D
INがノ・イレベルのとき、2人力NAND回路X3,
2人力NOR回路X4の出力がいずれもノ・イレベルと
なり、出力段トランジスタM1はオン、M2はオンとな
って出力OUTはローレベルになる。一方、データDI
Nがローレベルのときには、2人力NAND回路X3,
2人力NOR,回路X4の出力は、いずれもローレベル
となり、出力段トランジスタM1はオン、M2はオフと
なるので、出力OUTはハイレベルとなる。In FIG. 10, xl and x2 are CMOS inverters,
X3 is a 2-person NAND circuit, X4 is a 2-person NOR circuit,
M1 is a P-channel MOS transistor at the output stage, and M2 is an N-channel MO8 transistor at the output stage connected in series with M1. In normal operation, the control signal φ is at the 1 level, and the data DIN applied to the input 1 is propagated. D
When IN is at no-i level, two-man NAND circuit x3,
The outputs of the two-man power NOR circuit X4 both go to the no-low level, the output stage transistors M1 and M2 turn on, and the output OUT goes to the low level. On the other hand, data DI
When N is low level, two-man NAND circuit X3,
The outputs of the two-manpower NOR circuit X4 are both low level, and the output stage transistor M1 is on and M2 is off, so the output OUT is high level.
また、制御信号φをローレベルにすると、2人力NAN
D回路X3の出力はハイレベルに固定され、2人力NO
R回路X4の出力はローレベルに固定されるので、出力
段トランジスタMl、M2はともにオフとなり、出力O
UTはハイインピーダンス(H2)状態になる。Also, when the control signal φ is set to low level, the two-man power NAN
The output of D circuit
Since the output of the R circuit X4 is fixed at a low level, both output stage transistors Ml and M2 are turned off, and the output O
UT goes into high impedance (H2) state.
しかし、第10図の回路構成では、1回路当りインバー
タ、NAND回路、NOR,回路および出力段トランジ
スタを必要とするため、素子数が多くなるという欠点が
あり、しかも占有面積が増大して高密度化を妨げる欠点
もある。すなわち、出力回路、バス系等の出力端に、重
い負荷容量が加わる部分を高速に駆動するためには、出
力トランジスタの相互コンダクタンスgmを大きくする
必要がある。このためには、トランジスタのチャネル幅
を広くするとともに、この出力トランジスタを駆動する
前段のNAND回路、NOR回路についても、9mを大
きくするため、トランジスタのチャネル幅を広くしなげ
ればならず、トランジスタの寸法は大きくなってしまう
。この結果として、レイアウト占有面積が増大し、高密
度化の妨げとなってしまう。However, the circuit configuration shown in Figure 10 requires an inverter, a NAND circuit, a NOR circuit, and an output stage transistor for each circuit, which has the drawback of increasing the number of elements. There are also drawbacks that hinder development. That is, in order to drive at high speed a portion where a heavy load capacitance is applied to the output end of an output circuit, a bus system, etc., it is necessary to increase the mutual conductance gm of the output transistor. To achieve this, the channel width of the transistor must be widened, and the NAND circuit and NOR circuit in the previous stage that drive this output transistor must also be widened to 9m, so the channel width of the transistor must be widened. The dimensions of will become large. As a result, the area occupied by the layout increases, which hinders higher density.
第10図に比べて、回路の素子数を低減させた回路とし
ては、第11図に示す構成の回路がある。A circuit having a structure shown in FIG. 11 is a circuit in which the number of circuit elements is reduced compared to that in FIG. 10.
第11図では、PチャネルMO8トランジスタM3、M
4とNチャネルMOSトランジスタM5゜M6を直列接
続させて、トランジスタM4とM5の共通ゲートに入力
データDIN1 トランジスタM3とM6の各ゲートに
それぞれ制御信号φとφを印加し、トランジスタM4の
ソース側とM5のドレイン側から出力OUTを取り出し
ている。匍J御信号φが・・イレベルのとき、出力OU
Tには入力データ DIHの反転データが出力される。In FIG. 11, P-channel MO8 transistors M3, M
4 and N-channel MOS transistors M5 and M6 are connected in series, input data DIN1 is applied to the common gate of transistors M4 and M5, control signals φ and φ are applied to the respective gates of transistors M3 and M6, and the source side of transistor M4 and The output OUT is taken out from the drain side of M5. When the control signal φ is at level...output OU
Inverted data of input data DIH is output to T.
−力、制御信号φがローレベルのとき、トランジスタM
3、M6がともにオフになるので、出力OUTは人力デ
ータD。Nにかかわらずハイインピーダンス(I(Z)
状態となる。- when the control signal φ is low level, the transistor M
3. Since both M6 are turned off, the output OUT is manual data D. High impedance regardless of N (I(Z)
state.
第11図の回路構成は、トランジスタが4個のみで素子
数は少ないが、この場合にも、出力端に重い負荷が付加
されると、高速に駆動させるためには、トランジスタM
3〜M6のすべてのトランジスタのサイズを大きくしな
げればならない欠点がある。The circuit configuration shown in Fig. 11 has only four transistors and a small number of elements, but even in this case, when a heavy load is applied to the output terminal, in order to drive at high speed, the transistor M
There is a drawback that the size of all transistors from 3 to M6 must be increased.
本発明の目的は、このような従来の欠点を改善し、バス
系、ドライバ系等の出力端に配線容量の重い負荷がかか
る場合でも、低消費電力で高負荷駆動能力の集積回路を
高密度化できるような3値出力回路を提供することにあ
る。The purpose of the present invention is to improve these conventional drawbacks, and to provide a high-density integrated circuit with low power consumption and high load driving capability even when a heavy load with wiring capacity is applied to the output end of the bus system, driver system, etc. The object of the present invention is to provide a three-value output circuit that can be converted into a three-value output circuit.
上記目的を達成するため、本発明の3値出力回路は、直
列接続されたデータ入力用と制御入力用の2つのPMO
’Sトランジスタの一端を第1のnpnバイポーラ・ト
ランジスタのベースに、他端を該トランジスタのコレク
タに、それぞれ接続し、また直列接続された上記データ
入力用と制御入力用の2つのNMOSトランジスタの一
端を第2のnpnバイポーラ・トランジスタのベースに
、他端を該トランジスタのコレクタに、あるいはnpダ
イオードを介して該コレクタに、それぞれ接続し、さら
に上記第1のバイポーラ・トランジスタのエミッタと第
2のバイポーラ・トランジスタのコレクタとを接続して
出力端子とすることに特徴がある。In order to achieve the above object, the ternary output circuit of the present invention has two PMOs connected in series, one for data input and one for control input.
One end of the S transistor is connected to the base of the first NPN bipolar transistor, and the other end is connected to the collector of the transistor, and one end of the two NMOS transistors connected in series for data input and control input. is connected to the base of a second npn bipolar transistor, the other end is connected to the collector of the transistor, or to the collector via an np diode, and the emitter of the first bipolar transistor and the second bipolar transistor are connected to each other.・The feature is that it is connected to the collector of the transistor and used as an output terminal.
以下、本発明の実施例を、図面により説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図は、本発明の第1の実施例を示す3値出力回路の
構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of a ternary output circuit showing a first embodiment of the present invention.
第1図において、MPI、MP2はPチャネルMO81
,ランジスタ、MNI、MN2.MN3゜MNlはNチ
ャネルMOSトランジスタ、Ql。In FIG. 1, MPI and MP2 are P channel MO81
, transistor, MNI, MN2. MN3゜MNl is an N-channel MOS transistor, Ql.
Q2は口pnバイポーラ・トランジスタである。なお、
lは信号入力端子、2は制御信号φλ入力端子3は反転
制御信号■入力端子、10は信号出力端子(OUT )
である。Q2 is a pn bipolar transistor. In addition,
1 is a signal input terminal, 2 is a control signal φλ input terminal 3 is an inverted control signal ■ input terminal, 10 is a signal output terminal (OUT)
It is.
第1図に示すように、この実施例では、直列接続された
データ入力用および制御入力用の2個のPMOSトラン
ジスタIVIP2.MNIの一端に、mlのnPnバイ
ポーラ・トランジスタQ1のベースを、他端にコレクタ
をそれぞれ接続し、また直列接続されたデータ入力用お
よび制御入力用の2個のNMOSトランジスタMN3.
MNlの一端に、第2のnPnバイポーラ・トランジス
タQ2のベースを、他端にコレクタをそれぞれ接続する
とともに、第1のnpnバイポーラ・トランジスタQl
のエミッタと第2のnpnバイポーラ・トランジスタQ
2のコレクタとを接続して、出力端子としている。As shown in FIG. 1, in this embodiment, two PMOS transistors IVIP2. for data input and control input are connected in series. The base of an nPn bipolar transistor Q1 of ml is connected to one end of the MNI, and the collector of the nPn bipolar transistor Q1 of ml is connected to the other end, and two NMOS transistors MN3 .
The base of a second nPn bipolar transistor Q2 is connected to one end of MNl, and the collector of the second nPn bipolar transistor Q2 is connected to the other end, and the first nPn bipolar transistor Ql
emitter of and a second npn bipolar transistor Q
It is connected to the collector of No. 2 to serve as an output terminal.
いま、制御信号φがノ1イレベルのとき、NMOSトラ
トランジスタとPMOSトランジスタMPlとが常にオ
ン状態にあるので、入力信号DINの反転出力が出力端
子10に与えられる。MOSトランジスタMNlおよび
MNlは、バイポーラ・トランジスタQl、Q2のベー
ス蓄積キャリアの放電用MOSトランジスタであり、電
源VDDから同時にトランジスタQlとQ2に貫通電流
が流れることを防止している。トランジスタQ1は、M
OSトランジスタMPl、MP2のドレイン電流を増幅
するトランジスタで、エミッタ・フォロア形式となって
、負荷の充電時の駆動能力を大きくする。また、トラン
ジスタQ2は、MOSトランジスタMN2.MN3のド
レイン電流を増幅するトランジスタであり、これは負荷
の放電時の駆動能力を大きくする。Now, when the control signal φ is at the 1 level, the NMOS transistor and the PMOS transistor MPl are always on, so that the inverted output of the input signal DIN is provided to the output terminal 10. MOS transistors MNl and MNl are MOS transistors for discharging carriers stored in the bases of bipolar transistors Ql and Q2, and prevent through current from flowing from power supply VDD to transistors Ql and Q2 at the same time. Transistor Q1 is M
This is a transistor that amplifies the drain current of OS transistors MP1 and MP2, and has an emitter-follower type, increasing the driving ability when charging a load. Further, the transistor Q2 is a MOS transistor MN2. This is a transistor that amplifies the drain current of MN3, which increases the drive capability when discharging the load.
いマ、入力データDIN がハイレベルからローレベル
に移る場合を考える。DINがハイレベルのときは、ト
ランジスタMHI、MN2がともにオン、MP2がオフ
となるので、トランジスタQ1、Q2の各ベース5,6
の電位はほぼ接地電位にあり、出力OUTはローレベル
となる。次に、入力データ DI’Nがハイレベルから
ローレベルに移ると、トランジスタMP2がオン、MH
I、MN2がともにオフとなるので、MPI、MP2を
介するt流はトランジスタQ1のベース5の電位を上昇
させる。これにより、トランジスタQ1のベース・エミ
ッタ間電圧が順バイアスされるため、ベース電流が流れ
てトランジスタQ1がオンとなり、コレクタ電流ととも
に出力の負荷CJ、を充電して出力OUTをハイレベル
に上昇させる。この駆動能力は、MOSトランジスタの
g□の(1+11 f e )倍であるため、大幅な改
善が期待される。また、出力OUTがハイレベルに上昇
する際に、I−ランジスタQ2のベース6の電位が容量
カップリングにより上昇するが、トランジスタMN4が
常にオン状態にあり、ベース蓄積キャリアはMNlを介
して放電されるので、トランジスタQ2はほぼオフ状態
のままである。したがって、貫通電流は抑制される。Now, consider the case where the input data DIN changes from high level to low level. When DIN is at a high level, transistors MHI and MN2 are both on and MP2 is off, so the bases 5 and 6 of transistors Q1 and Q2 are
The potential is approximately at ground potential, and the output OUT is at a low level. Next, when the input data DI'N changes from high level to low level, transistor MP2 turns on and MH
Since I and MN2 are both turned off, the t current passing through MPI and MP2 increases the potential at the base 5 of transistor Q1. As a result, the base-emitter voltage of the transistor Q1 is forward biased, so a base current flows, turning on the transistor Q1, charging the output load CJ together with the collector current, and raising the output OUT to a high level. Since this driving capability is (1+11 f e ) times the g□ of the MOS transistor, a significant improvement is expected. Furthermore, when the output OUT rises to a high level, the potential of the base 6 of the I-transistor Q2 rises due to capacitive coupling, but the transistor MN4 is always on, and the base accumulated carriers are discharged via MNl. Therefore, transistor Q2 remains almost in an off state. Therefore, through current is suppressed.
次に、入力データ DINがローレベルからハイレベル
に移るときには、トランジスタMP2がオフ、MNlが
オン、MN3がオンとなるので、トランジスタQ1のベ
ース5の電位がローレベルとなり、これによりQlがオ
フし、Q2がオンして、出力OUTがハイレベルカラロ
ーレベルニナル。Next, when the input data DIN changes from low level to high level, transistor MP2 is turned off, MNl is turned on, and MN3 is turned on, so the potential of the base 5 of transistor Q1 becomes low level, which turns Ql off. , Q2 is turned on, and the output OUT is high level and low level.
このとキ、トランジスタQ2のベース電流は、トランジ
スタMN2.MN3のドレイン電流を介して流れるので
、出力負荷の放電時にはMOS)うンジスタの、9mの
(1+11fe)倍の駆動能力となる。At this time, the base current of transistor Q2 is the same as that of transistor MN2. Since it flows through the drain current of MN3, when the output load is discharged, the driving capacity becomes 9m (1+11fe) times that of the MOS transistor.
第1図の回路を高速動作させるためには、バイポーラ・
トランジスタQl、Q2のfTを大きくするとともに、
コレクタ接合容量、エミッメ接合容量、および基板間容
量を低く抑える必要がある。In order to operate the circuit shown in Figure 1 at high speed, bipolar
While increasing fT of transistors Ql and Q2,
It is necessary to keep the collector junction capacitance, emitter junction capacitance, and substrate-to-substrate capacitance low.
第2図、第3図および第4図は、それぞれ本発明の他の
実施例を示す3値出力回路の構成図である。FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4 are block diagrams of three-value output circuits showing other embodiments of the present invention, respectively.
いずれも、PMOSトランジスタMPI、MP2の接続
位置あるいはNMOSトランジスタMN2゜MN3の接
続位置を変更したものであるが、回路動作は第1図とほ
ぼ同じである。すなわち、第2図では、トランジスタM
PlがMB2とMNlの間に接続され、第4図では、ト
ランジスタMN2がMN3とMN4の間に接続され、第
3図では、これら両方の接続位置替えを行っている。In both cases, the connection positions of the PMOS transistors MPI and MP2 or the connection positions of the NMOS transistors MN2 and MN3 are changed, but the circuit operation is almost the same as in FIG. That is, in FIG. 2, the transistor M
Pl is connected between MB2 and MNl, and in FIG. 4, transistor MN2 is connected between MN3 and MN4, and in FIG. 3, the connection positions of both have been changed.
第5図は、本発明のさらに他の実施例を示す3値出力回
路の構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram of a ternary output circuit showing still another embodiment of the present invention.
第5図では、直列接続された2個のPMOSトランジス
タMPI、MP2の一端に、第1のnpnバイポーラ・
トランジスタQ1のベースを、他端にコレクタを接続し
、さらに直列接続された2個のNMO3トランジスタM
N2.MN3の一端に、第2のnpnバイポーラ・トラ
ンジスタQ2のベースを、他端とコレクタとの間にnp
ダイオードDlを接続し、さらに第1のトランジスタQ
1のエミッタと第2のトランジスタQ2のコレクタトラ
接続して、これを出力端子とする。In FIG. 5, a first npn bipolar transistor is connected to one end of two PMOS transistors MPI and MP2 connected in series.
The base of transistor Q1 is connected to the collector to the other end, and two NMO3 transistors M are connected in series.
N2. At one end of MN3, connect the base of a second npn bipolar transistor Q2 between the other end and the collector.
A diode Dl is connected, and a first transistor Q
The emitter of the first transistor Q2 is connected to the collector of the second transistor Q2, and this is used as an output terminal.
トランジスタMN3は、トランジスタQ1およびQ2の
ベース蓄積キャリアの放電用MOSトランジスタで、電
源VDDからトランジスタQl。Transistor MN3 is a MOS transistor for discharging carriers accumulated in the bases of transistors Q1 and Q2, and is connected to transistor Ql from power supply VDD.
Q2に同時に貫通電流が流れることを防止する。This prevents a through current from flowing through Q2 at the same time.
また、ダイオードD1は、トランジスタMP’2がオン
する際に、MB2のコレクタ電流がすべてトランジスタ
Q1のベース電流となるようにするものである。トラン
ジスタQ1は、トランジスタMPI、MP2のドレイン
電流を増幅するもので、負荷の充電時の駆動能力を大き
くする。Further, the diode D1 allows all of the collector current of MB2 to become the base current of the transistor Q1 when the transistor MP'2 is turned on. The transistor Q1 amplifies the drain currents of the transistors MPI and MP2, and increases the driving ability when charging a load.
この場合にも、入力データDINがハイレベルからロー
レベルに移る場合を考える。DINがノーイレベルのと
きには、トランジスタMNlがオン、MB2がオフとな
るので、トランジスタQl、 Q2のベース5,6の電
位はほぼ接地電位であり、出力OUTがローレベルとな
る。次に、データDINがハイレベルからローレベルニ
移ルト、トランジスタMP2がオン、MNlがオフとな
るので、電源VDDからトランジスタMPI、MP2を
介して流れる電流は、ベース5の電位を上昇させ、トラ
ンジスタQ1のベース・エミッタ間電圧を順・くイアス
にして、Qlをオンさせる。Q10ベース電流は、コレ
クタ電流とともに出力の負荷容t CLを充電させ、出
力OUTをノ・イレベルに上昇させる。In this case as well, consider the case where the input data DIN changes from high level to low level. When DIN is at the no-y level, the transistor MNl is on and MB2 is off, so the potentials of the bases 5 and 6 of the transistors Ql and Q2 are approximately the ground potential, and the output OUT is at the low level. Next, data DIN transitions from a high level to a low level, transistor MP2 is turned on, and MNl is turned off, so the current flowing from the power supply VDD through transistors MPI and MP2 increases the potential of the base 5 and the transistor Q1. The voltage between the base and emitter is set to negative, and Ql is turned on. The Q10 base current charges the output load capacitance tCL together with the collector current, raising the output OUT to the NO level.
このように、トランジスタMP’l、MP2の次段にQ
lを付加することにより、通常のMOSトランジスタの
みの9□に比べて、見かげ上のgmが(1+hfe)倍
になるので、大幅な電流駆動能力の改善が期待できる。In this way, Q
By adding l, the apparent gm becomes (1+hfe) times as much as 9□ with only a normal MOS transistor, so a significant improvement in current drive capability can be expected.
また、出力OUTがノ・イレベルに上昇する際に、トラ
ンジスタQ2のべ一ス6の電位が容量カップリングによ
り上昇するが、トランジスタMN3が常にオン状態のた
め、ベース蓄積キャリアはトランジスタMN3を介して
放電され、したがってトランジスタQ2はほぼオフ状態
のままである。これにより、貫通電流は完全に防止され
る。Furthermore, when the output OUT rises to the NO level, the potential of the base 6 of the transistor Q2 rises due to capacitive coupling, but since the transistor MN3 is always on, the base accumulated carriers are transferred through the transistor MN3. is discharged, so transistor Q2 remains substantially off. This completely prevents through current.
次に、入力データDINがローレベルからノ・イレベル
に移るとき、トランジスタMP2がオフ、MNlがオン
となるので、先ずトランジスタQ1のベース5の電位が
低下しQlがオフとなり、出力負荷CLの蓄積チャージ
の一部は、ダイオードDI、トランジスタMNI、’M
N2を介してトランジスタQ2のベース電位となるので
、Q2がオンして出力OUTがハイレベルからローレベ
ルになる。このとき、トランジスタQ2のベース電流は
、トランジスタMNl、MN2のドレイン電流を介して
流れるので、出力負荷の放電時にはMOSトランジスタ
のgmの(l十hfe)倍の駆動能力となる。この回路
を高速動作させるためには、第1図の場合と同じように
、バイポーラ・トランジスタQl、Q2のfTを大きく
するとともに、コレクタ接合容量、エミッタ接合容量、
基板間容量を低く抑えることが必須条件となる。Next, when the input data DIN moves from the low level to the no-no level, the transistor MP2 turns off and MNl turns on, so first the potential at the base 5 of the transistor Q1 decreases and Ql turns off, causing the accumulation of output load CL. Part of the charge is transferred to the diode DI, transistor MNI, 'M
Since it becomes the base potential of the transistor Q2 via N2, Q2 is turned on and the output OUT changes from high level to low level. At this time, the base current of the transistor Q2 flows through the drain currents of the transistors MNl and MN2, so that when the output load is discharged, the driving capability is (l + hfe) times the gm of the MOS transistor. In order to operate this circuit at high speed, as in the case of FIG.
It is essential to keep the inter-substrate capacitance low.
第6図、第7図および第8図は、いずれも第5図の回路
の変形例を示す図である。6, 7, and 8 are diagrams each showing a modification of the circuit of FIG. 5.
これらは、第5図に比較して、PMOSトランジスタM
PI、MP2の接続位置あるいはNMOSトランジスタ
MN22MN3の接続位置が変更されているが、回路動
作は第5図と全”く同じである。Compared to FIG. 5, these are the PMOS transistor M
Although the connection positions of PI and MP2 or the connection positions of NMOS transistors MN22MN3 have been changed, the circuit operation is exactly the same as in FIG. 5.
第9図は、本発明の実験例を示すものであり、1負荷容
量CLに対する遅延時間特性のシミュレーション結果を
、従来と比較して示す。FIG. 9 shows an experimental example of the present invention, and shows simulation results of delay time characteristics for one load capacitance CL in comparison with the conventional one.
第9図において、Aは第10図に示す回路の特性、Bは
第11図に示す回路の特性、Cは第1図から第8図まで
に示した本発明の回路の特性を記したものである。In FIG. 9, A indicates the characteristics of the circuit shown in FIG. 10, B indicates the characteristics of the circuit shown in FIG. 11, and C indicates the characteristics of the circuit of the present invention shown in FIGS. 1 to 8. It is.
ここでは、トランジスタQl、Q2のfTを、3GH2
としている。Here, fT of transistors Ql and Q2 is 3GH2
It is said that
第9図からも明らかなように、0M08回路を用いた従
来の回路の特性A、 Bに比べて、本発明の回路の特
性Cは、負荷容量の変化により遅延時間の変化が少ない
。すなわち、本発明では、従来のものに比べて、軽い負
荷に対しては有効ではないが、重い負荷のかかる箇所に
対しては十分な高速性を発揮する。As is clear from FIG. 9, compared to characteristics A and B of the conventional circuit using the 0M08 circuit, characteristic C of the circuit of the present invention shows less change in delay time due to changes in load capacitance. In other words, although the present invention is not as effective against light loads as the conventional system, it exhibits sufficient high speed performance against heavy loads.
なお、本発明の適用分野としては、マトリックス構成さ
れたm入力n出力のディジタル空間スイッチLSI等の
スイッチ要素が考えられる。Note that the present invention can be applied to switch elements such as digital space switch LSIs with m inputs and n outputs arranged in a matrix.
以上説明したように、本発明による、3値出力回路を、
バス系、ドライバ系等の出力端で、配線容量等の重い負
荷がかかる場所に適用することにより、0MO8の低消
費電力性とバイポーラの高速性とを兼ね備えた回路を実
現することができ、かつ集積回路の高密度化が可能とな
る。As explained above, the ternary output circuit according to the present invention is
By applying it to places where heavy loads such as wiring capacitance are applied at the output end of bus systems, driver systems, etc., it is possible to realize a circuit that combines the low power consumption of 0MO8 and the high speed of bipolar. It becomes possible to increase the density of integrated circuits.
第1図は本発明の一実施例を示す3値出力回路の構成図
、第2図から第8図まではそれぞれ本発明の他の実施例
を示す3値出力回路の構成図、第9図は本発明の負荷容
量に対するゲート遅延特性図、第10図、第11図はい
ずれも従来のCMO83値出力回路の構成図である。
MPI、MP2 : PMOSトランジスタ、MNl〜
MN4 : NMO8トランジスタ、Ql、Q2:np
nバイポーラ・トランジスタ、CL:出力負荷容量、
DIN :入力データ信号、OU T’:出力データ信
号、φ:制御信号、DI:Pnダイオード。
第9図
負荷容量CLCpF〕
第 10 図
第11図FIG. 1 is a block diagram of a ternary output circuit showing one embodiment of the present invention, FIGS. 2 to 8 are block diagrams of a ternary output circuit showing other embodiments of the present invention, and FIG. is a gate delay characteristic diagram with respect to the load capacitance of the present invention, and FIGS. 10 and 11 are both configuration diagrams of a conventional CMO 83-value output circuit. MPI, MP2: PMOS transistor, MNl~
MN4: NMO8 transistor, Ql, Q2: np
n bipolar transistor, CL: output load capacitance,
DIN: input data signal, OUT': output data signal, φ: control signal, DI: Pn diode. Figure 9 Load capacity CLCpF] Figure 10 Figure 11
Claims (3)
のPMOSトランジスタの一端を第1のnpnバイポー
ラ・トランジスタのベースに、他端を該トランジスタの
コレクタに、それぞれ接続し、また直列接続された上記
データ入力用と制御入力用の2つのNMOSトランジス
タの一端を第2のnpnバイポーラ・トランジスタのベ
ースに、他端を該トランジスタのコレクタに、あるいは
npダイオードを介して該コレクタに、それぞれ接続し
、さらに上記第1のバイポーラ・トランジスタのエミッ
タと第2のバイポーラ・トランジスタのコレクタとを接
続して出力端子とすることを特徴とする3値出力回路。(1) One end of two series-connected PMOS transistors for data input and control input is connected to the base of the first NPN bipolar transistor, and the other end is connected to the collector of the transistor. One end of the two NMOS transistors for data input and control input is connected to the base of a second NPN bipolar transistor, and the other end is connected to the collector of the transistor, or to the collector via an np diode. A ternary output circuit further comprising: an emitter of the first bipolar transistor and a collector of the second bipolar transistor connected to each other to form an output terminal.
のnpnバイポーラ・トランジスタとともに、ソース接
地されたNMOSトランジスタのトレーンにそれぞれ接
続され、また2つのNMOSトランジスタの一端は、エ
ミッタ接地された第2のnpnトランジスタのベースと
ともに、ソース接地されたNMOSトランジスタのドレ
インにそれぞれ接続されていることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載の3値出力回路。(2) One end of the above two PMOS transistors is connected to the first
npn bipolar transistors are respectively connected to the drains of the source-grounded NMOS transistors, and one ends of the two NMOS transistors are connected to the drains of the source-grounded NMOS transistors along with the bases of the second npn transistors whose emitters are common. 2. The ternary output circuit according to claim 1, wherein the three-value output circuit is connected to the three-value output circuit.
ッタ接地された第2のnpnバイポーラ・トランジスタ
のベースおよびソース接地されたNMOSトランジスタ
のドレインに接続され、他端はpnダイオードのn端お
よび第1のnpnバイポーラ・トランジスタのベースに
それぞれ接続されていることを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の3値出力回路。(3) One end of the above two NMOS transistors is connected to the base of the second NPN bipolar transistor whose emitter is grounded and the drain of the NMOS transistor whose source is grounded, and the other end is connected to the n end of the pn diode and the first NMOS transistor. The three-value output circuit according to claim 1, wherein the three-value output circuit is connected to the bases of npn bipolar transistors.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59237068A JPS61116417A (en) | 1984-11-10 | 1984-11-10 | Tree-value output circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59237068A JPS61116417A (en) | 1984-11-10 | 1984-11-10 | Tree-value output circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61116417A true JPS61116417A (en) | 1986-06-03 |
Family
ID=17009939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59237068A Pending JPS61116417A (en) | 1984-11-10 | 1984-11-10 | Tree-value output circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61116417A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6453611A (en) * | 1987-08-25 | 1989-03-01 | Mitsubishi Electric Corp | Driver circuit |
JPH02260916A (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor integrated circuit |
-
1984
- 1984-11-10 JP JP59237068A patent/JPS61116417A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6453611A (en) * | 1987-08-25 | 1989-03-01 | Mitsubishi Electric Corp | Driver circuit |
JPH02260916A (en) * | 1989-03-31 | 1990-10-23 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor integrated circuit |
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