JPH0410249B2 - - Google Patents
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- JPH0410249B2 JPH0410249B2 JP56100528A JP10052881A JPH0410249B2 JP H0410249 B2 JPH0410249 B2 JP H0410249B2 JP 56100528 A JP56100528 A JP 56100528A JP 10052881 A JP10052881 A JP 10052881A JP H0410249 B2 JPH0410249 B2 JP H0410249B2
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- 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
- H03K19/088—Transistor-transistor logic
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はTTL(トランジスタ・トランジスタ・
ロジツク)回路に係り、特に、入力段にPNPト
ランジスタを用いたTTL回路の入力しきい値電
圧を、高速動作を犠性にすることなく補正した
TTL回路に関する。[Detailed Description of the Invention] The present invention provides TTL (transistor
Regarding logic) circuits, in particular, the input threshold voltage of TTL circuits using PNP transistors in the input stage was corrected without sacrificing high-speed operation.
Regarding TTL circuit.
TTL回路はバイポーラ集積回路(IC)による
論理回路の一種としてよく知られている。近年、
ICの高密度化、高集積化に伴ない、エピタキシ
ヤル成長層は益々薄くなつて来ており、あるいは
リソグラフイー技術の進歩によつて、電極用の窓
は益々小さくなつて来ている。このため、電気的
衝激に対するICの耐圧は低くなつて来ている。 TTL circuits are well known as a type of logic circuit based on bipolar integrated circuits (ICs). recent years,
With the increasing density and integration of ICs, epitaxial growth layers are becoming increasingly thinner, and with advances in lithography technology, the windows for electrodes are becoming smaller and smaller. For this reason, the withstand voltage of ICs against electrical shock is becoming lower.
従来、TTL回路の入力段における耐圧を高め
るために、入力段素子として通常用いられる
NPNトランジスタに代えて耐圧の高いシヨツト
キーダイオードが用いられたり、ベース・コレク
タ間の耐圧の高いPNPトランジスタをコレクタ
接地して用いられたりしている。 Traditionally, it has been commonly used as an input stage element to increase the withstand voltage in the input stage of TTL circuits.
A Schottky diode with a high breakdown voltage is used instead of an NPN transistor, or a PNP transistor with a high breakdown voltage between the base and collector is used with the collector grounded.
しかしながら、シヨツトキーダイオードの順方
向電圧降下およびPNPトランジスタのエミツ
タ・ベース間順方向電圧降下は、NPNトランジ
スタのベース・エミツタ間順方向電圧降下より低
いので、TTL回路の入力段にシヨツトキーダイ
オードやPNPトランジスタを用いた場合の入力
しきい値電圧は、NPNトランジスタを用いた場
合のそれと異なり、入力しきい値電圧の規格に対
して余裕(マージン)が少なくなつたり、規格か
らはずれたりするようになる。 However, the forward voltage drop of a Schottky diode and the forward voltage drop between the emitter and base of a PNP transistor are lower than the forward voltage drop between the base and emitter of an NPN transistor, so a Schottky diode is used in the input stage of a TTL circuit. The input threshold voltage when using a PNP transistor or an NPN transistor is different from that when using an NPN transistor. become.
入力しきい値電圧の規格値からの変動を補正し
たTTL回路として、VTL(バリアブル・スレシ
ヨルド・ロジツク)と称する回路が知られてい
る。このVTLにおいては、例えば、入力段のシ
ヨツトキーダイオードのアノードと次段トランジ
スタのベースとの間に、あるいは電源との間に、
入力しきい値電圧を補正するための抵抗が接続さ
れており、このしきい値電圧補正用の抵抗に付随
する寄生容量により、TTL回路のスイツチング
速度が遅くなるという欠点を有する。 A circuit called VTL (variable threshold logic) is known as a TTL circuit that corrects variations in input threshold voltage from a standard value. In this VTL, for example, between the anode of the Schottky diode in the input stage and the base of the next stage transistor, or between the power supply,
A resistor for correcting the input threshold voltage is connected, and the switching speed of the TTL circuit is slow due to the parasitic capacitance associated with the resistor for correcting the threshold voltage.
本発明の目的は、上述の従来のTTL回路の持
つ欠点にかんがみ、入力段PNPトランジスタの
エミツタとエミツタ抵抗との間に、入力しきい値
電圧補正用の抵抗を挿入するという構想に基づ
き、入力段にPNPトランジスタを用いたTTL回
路において、耐圧およびスイツチング速度を損な
うことなく入力しきい値電圧を補正することにあ
る。 In view of the above-mentioned drawbacks of the conventional TTL circuit, an object of the present invention is to insert a resistor for correcting the input threshold voltage between the emitters of the input stage PNP transistor and the emitter resistor. The purpose of this invention is to correct the input threshold voltage in a TTL circuit using PNP transistors in each stage without impairing the withstand voltage and switching speed.
以下、添付の図面に基づいて本発明の実施例を
従来例と対比しながら説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in comparison with conventional examples based on the accompanying drawings.
第1図は周知の基本TTL回路の1例を示す回
路図である。第1図において、T1,T2,T3は
NPNトランジスタである。入力電圧VINがローレ
ベル(Lレベル)の時は、トランジスタT1はオ
ン、トランジスタT2はオフ、トランジスタT3も
オフであり、出力電圧VOUTはハイレベル(Hレ
ベル)である。入力電圧VINがHレベルの時は、
T1はオフ、T2はオン、T3もオンで、VOUTはLレ
ベルである。トランジスタT3はオンにするため
の入力しきい値電圧VTHは、
VTH=VFC(T1)+VFE(T2)+VFE(T3)−VFE(T1)
である。ここで、VFC(T1)はT1のベース・コレ
クタ間順方向電圧、VFE(T2)はT2のベース・エ
ミツタ間順方向電圧、VFE(T3)はT3のベース・
エミツタ間順方向電圧、VFEはT1のベース・エミ
ツタ間電圧であり、各々が約0.8Vなので、VTHは
約1.6Vとなる。 FIG. 1 is a circuit diagram showing an example of a well-known basic TTL circuit. In Figure 1, T 1 , T 2 , T 3 are
It is an NPN transistor. When the input voltage V IN is at a low level (L level), the transistor T 1 is on, the transistor T 2 is off, and the transistor T 3 is also off, and the output voltage V OUT is at a high level (H level). When the input voltage V IN is at H level,
T1 is off, T2 is on, T3 is also on, and V OUT is at L level. The input threshold voltage V TH for turning on the transistor T 3 is V TH = V FC (T 1 ) + V FE (T 2 ) + V FE (T 3 ) − V FE (T 1 ). Here, V FC (T 1 ) is the base-collector forward voltage of T 1 , V FE (T 2 ) is the base-emitter forward voltage of T 2 , and V FE (T 3 ) is the base-to-emitter forward voltage of T 3 .・
The emitter-to-emitter forward voltage, V FE , is the base-to-emitter voltage of T 1 , and each is about 0.8V, so V TH is about 1.6V.
第1図の回路では入力段にNPNトランジスタ
を用いているが、そのベース・エミツタ間の耐圧
はトランジスタ構造におけるベース拡散領域とエ
ミツタ拡散領域の不純物濃度差が少ないので、約
7Vと極めて低く、入力電圧VINが電気的衝激によ
り高電圧になると容易に破壊されてしまうという
欠点を持つている。 The circuit shown in Figure 1 uses an NPN transistor in the input stage, and its base-emitter breakdown voltage is approximately
The shortcoming is that it is extremely low at 7V, and is easily destroyed if the input voltage VIN becomes high due to electrical shock.
第2図は、入力段にシヨツトキーダイオードD
を用いた周知のDTL回路の1例を示す回路図で
ある。シヨツトキーダイオードの耐圧は20V以上
あるので、第2図のTTL回路は電気的衝激に対
して第1図の回路より強い。第2図において、ト
ランジスタT2をオンにするための入力しきい値
電圧VTHは、
VTH=VFE(T1)+VFE(T2)−VF(D)
である。ここでVFE(T1)、VFE(T2)は第1図の
場合と同様でそれぞれ約0.8Vであるが、シヨツ
トキーダイオードDの順方向電圧降下VF(D)は約
0.4Vである。従つてVTHは約1.2Vとなり、規格値
から大きくずれてしまい、その結果、スイツチン
グのタイミングがずれたり、入力電圧の振幅に対
するマージンが減少してしまう。このため、入力
段にシヨツトキーダイオードを用いたTTL回路
では入力しきい値電圧を規格値の1.6Vに補正す
る必要がある。 Figure 2 shows a Schottky diode D in the input stage.
1 is a circuit diagram showing an example of a well-known DTL circuit using a DTL circuit. Since the Schottky diode has a withstand voltage of 20V or more, the TTL circuit shown in Figure 2 is more resistant to electrical shock than the circuit shown in Figure 1. In FIG. 2, the input threshold voltage V TH for turning on transistor T 2 is V TH =V FE (T 1 )+V FE (T 2 )−V F (D). Here, V FE (T 1 ) and V FE (T 2 ) are each about 0.8 V as in the case of Fig. 1, but the forward voltage drop V F (D) of Schottky diode D is about
It is 0.4V. Therefore, V TH is approximately 1.2V, which deviates significantly from the standard value, resulting in a shift in switching timing and a reduction in margin for the amplitude of the input voltage. Therefore, in a TTL circuit that uses a Schottky diode in the input stage, it is necessary to correct the input threshold voltage to the standard value of 1.6V.
第3図は第2図の回路に入力しきい値電圧補正
手段を付加した従来のTTL回路の1例を示す回
路図である。第3図においては、第2図の回路の
入力段シヨツトキーダイオードDのアノードと次
段NPNトランジスタT1のベースの間に、しきい
値電圧補正用の抵抗Rが接続されていることであ
る。抵抗Rの抵抗値は、トランジスタT1にベー
ス電流が流れたときにRの両端に生ずる電圧降下
V(R)が約0.4Vとなるように設定されている。
入力しきい値電圧VTHは
VTH=VFE(T1)+VFE(T2)
−VF(D)+V(R)
であり、約1.6Vとなつて規格値にほぼ一致する。
第3図の回路はVTLとして知られている。 FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional TTL circuit in which input threshold voltage correction means is added to the circuit of FIG. 2. In FIG. 3, a resistor R for threshold voltage correction is connected between the anode of the input stage Schottky diode D of the circuit of FIG. 2 and the base of the next stage NPN transistor T1 . be. The resistance value of the resistor R is set so that the voltage drop V(R) that occurs across R when the base current flows through the transistor T1 is approximately 0.4V.
The input threshold voltage V TH is V TH =V FE (T 1 )+V FE (T 2 )−V F (D)+V(R), which is about 1.6 V, which almost matches the standard value.
The circuit of Figure 3 is known as a VTL.
しかしながら第3図の従来回路によれば、抵抗
Rをバルクの不純物拡散層(例えばP型)で形成
するときに、その抵抗用の拡散層と、下のエピタ
キシヤル層(例えばn型)との間で寄生容量が形
成される。 However, according to the conventional circuit shown in FIG. 3, when the resistor R is formed from a bulk impurity diffusion layer (for example, P-type), the diffusion layer for the resistance and the underlying epitaxial layer (for example, N-type) are A parasitic capacitance is formed between the two.
この寄生容量は、第3図にCで示したように、
例えば抵抗Rに並列に付く成分もあれば、電源に
対して付く成分もある。(ここでは並列成分のみ
を表示されている)
従つて、トランジスタT1のベースに蓄積され
たチヤージを抜いてトランジスタT1をoffさせよ
うとする場合、寄生容量Cのチヤージも抜かなけ
ればならず、トランジスタT1のoffするスピード
は遅くなつてしまう。(図示した寄生容量C以外
の電源に対して付いた容量成分も同じ理由でトラ
ンジスタT1のoffを遅らせることになる。)一方
トランジスタT1をONさせる時には、RとCの関
係を適当に選べばトランジスタT1のONを早める
方向に作用させられるが、前述のようにトランジ
スタT1のoffは遅いので、トランジスタT1のスイ
ツチング速度は遅くなる欠点を持つている。(電
源に対して付いた容量成分はT1のONを遅くさせ
る方向に作用する。)
第4図は、入力段にPNPトランジスタを用い
た従来のTTL回路の1例を示す回路図である。
第4図において、入力段トランジスタQ1のベー
スは入力端子INに接続されており、コレクタは
接地されており、エミツタはエミツタ抵抗R1を
介して電源線VCCに接続されているとともに、
NPNトランジスタQ2のベースに接続されてい
る。トランジスタQ2のコレクタは負荷抵抗R2を
介して電源線VCCに接続されており、エミツタは
次段のNPNトランジスタQ3のベースに接続され
ている。トランジスタQ3のベースと入力端子IN
の間には、ベース電荷放出用のシヨツトキーバリ
アダイオードD1がそのアノードをベース側にし
て接続されている。トランジスタQ3のコレクタ
は負荷抵抗R3を介して電源線VCCに接続されてお
り、エミツタはエミツタ抵抗R4を介して接地さ
れている。トランジスタQ3のコレクタはまた、
第1の出力端子OUT1にも接続されており、エミ
ツタはNPNトランジスタQ4のベースにも接続さ
れている。トランジスタQ4のエミツタは接地さ
れており、コレクタは第2の出力端子OUT2に接
続されている。トランジスタQ2のコレクタはま
た、NPNトランジスタQ5のベースに接続されて
おり、トランジスタQ5のコレクタは電源線VCCに
接続されており、エミツタはダイオードD2のア
ノードに接続されている。ダイオードD2のカソ
ードはトランジスタQ4のコレクタに接続されて
いる。 This parasitic capacitance, as shown by C in Figure 3, is
For example, there is a component connected in parallel to the resistor R, and another component connected to the power supply. (Only the parallel component is shown here.) Therefore, if you want to turn off the transistor T1 by removing the charge accumulated in the base of the transistor T1 , you must also remove the charge of the parasitic capacitance C. , the speed at which transistor T1 turns off becomes slower. (Capacitance components attached to the power supply other than the parasitic capacitance C shown in the figure also delay the turning off of transistor T1 for the same reason.) On the other hand, when turning on transistor T1 , the relationship between R and C should be selected appropriately. For example, the transistor T1 can be turned on more quickly, but as mentioned above, since the transistor T1 turns off slowly, it has the disadvantage that the switching speed of the transistor T1 is slow. (The capacitive component attached to the power supply acts in the direction of delaying the ON of T1 .) FIG. 4 is a circuit diagram showing an example of a conventional TTL circuit using a PNP transistor in the input stage.
In FIG. 4, the base of the input stage transistor Q1 is connected to the input terminal IN, the collector is grounded, and the emitter is connected to the power supply line VCC via the emitter resistor R1 .
Connected to the base of NPN transistor Q2 . The collector of the transistor Q2 is connected to the power supply line VCC via the load resistor R2 , and the emitter is connected to the base of the next stage NPN transistor Q3 . Base of transistor Q 3 and input terminal IN
A Schottky barrier diode D1 for discharging base charges is connected between them with its anode facing the base side. The collector of the transistor Q3 is connected to the power supply line VCC via a load resistor R3 , and the emitter is grounded via an emitter resistor R4 . The collector of transistor Q 3 is also
It is also connected to the first output terminal OUT 1 , and its emitter is also connected to the base of the NPN transistor Q4 . The emitter of transistor Q4 is grounded, and the collector is connected to the second output terminal OUT2 . The collector of transistor Q 2 is also connected to the base of NPN transistor Q 5 , the collector of transistor Q 5 is connected to the power supply line V CC , and the emitter is connected to the anode of diode D 2 . The cathode of diode D 2 is connected to the collector of transistor Q 4 .
入力段にPNPトランジスタを採用したことに
より、第1に、入力に低レベル電圧(例えば
0.4V)を印加した時に入力端子より流れ出る電
流IILは抵抗Rに流れる電流IR1の(1−α)倍
(ここでαは電流増幅率を表わす)の電流で済み、
入力特性が著しく改善されること、第2に、Q1
のベース・コレクタおよびベース・エミツタ間の
耐圧はやはり20V以上あるので入力耐圧が高くな
ること、という利点がある。 By adopting a PNP transistor in the input stage, firstly, the input has a low level voltage (e.g.
0.4V) is applied, the current IIL flowing from the input terminal is only (1-α) times the current I R1 flowing through the resistor R (here α represents the current amplification factor).
The input characteristics are significantly improved, and secondly, Q 1
The withstand voltage between base and collector and base and emitter is still more than 20V, so it has the advantage of high input withstand voltage.
しかしながら、第4図の回路においても、第2
図の回路と同様に、入力しきい値電圧が規格値か
らずれているという欠点を有する。すなわち、
トランジスタQ4をオンにする入力しきい値電
圧VTHは、
VTH=VFE(Q4)+VFE(Q3)
+VFE(Q2)−VFE(Q1)
である。ここで、VFE(Q4),VFE(Q3),VFE(Q2)
はそれぞれ、トランジスタQ4,Q3,Q2のベー
ス・エミツタ間順方向電圧で各々約0.8Vであり、
VFE(Q1)はPNPトランジスタのエミツタ・ベー
ス間順方向電圧で約0.6Vである。PNPトランジ
スタのエミツタ・ベース間順方向電圧VFE(Q1)
は、NPNトランジスタのベース・エミツタ間電
圧より約0.2Vだけ低いので、VTHは1.8Vと規格値
の1.6Vより高くなる。このため、第4図の従来
回路によれば、第2図の従来回路と同様の理由に
より、スイツチングのタイミングがずれたり、入
力電圧の振幅に対するマージンが縮小してしまう
という欠点がある。 However, even in the circuit of FIG.
Similar to the circuit shown in the figure, this circuit has the disadvantage that the input threshold voltage deviates from the standard value. That is, the input threshold voltage V TH that turns on transistor Q 4 is V TH = V FE (Q 4 ) + V FE (Q 3 ) + V FE (Q 2 )−V FE (Q 1 ). Here, V FE (Q 4 ), V FE (Q 3 ), V FE (Q 2 )
are the base-to-emitter forward voltages of transistors Q 4 , Q 3 , and Q 2 , respectively, and are approximately 0.8 V, respectively.
V FE (Q 1 ) is the forward voltage between the emitter and base of the PNP transistor, which is approximately 0.6V. PNP transistor emitter-base forward voltage V FE (Q 1 )
is approximately 0.2V lower than the base-emitter voltage of an NPN transistor, so V TH is 1.8V, higher than the standard value of 1.6V. For this reason, the conventional circuit shown in FIG. 4 has the disadvantages that the switching timing is shifted and the margin for the amplitude of the input voltage is reduced for the same reasons as the conventional circuit shown in FIG. 2.
第5図は第4図の持つ欠点を解決した本発明の
実施例を示す回路図である。第5図において、第
4図と異なるところは、PNPトランジスタQ1の
エミツタとそのエミツタ抵抗R1の間に入力しき
い値電圧補正用の抵抗R0が挿入されていること
であり、他は第4図と同様なので同じ符号を付し
てある。抵抗R0の値は、R0を電流が流れたとき
にR0の両端に生じる電圧降下が約0.2Vとなるよ
うに設定してある。これにより、DC的には第3
図と同様に入力しきい値電圧は規格値である
1.6Vにほぼ一致する。すなわち、
VTH=VFE(Q4)+VFE(Q3)+VFE(Q2)
−V(R0)−VFE(Q1)
=0.8+0.8+0.8−0.2−0.6=1.6V
抵抗R0にも第3図の例と同様の理由により半
導体集積回路の製造過程で寄生容量C0が付随す
るが、第5図の回路構成によれば、寄生容量C0
の影響でスイツチング速度が遅くなることはな
い。なお、本発明において使用される抵抗R0の
抵抗値は例えば数100Ωのものが使用されるもの
であり、これに対し抵抗Rは例えば10数KΩのも
のが使用される。以下この理由を第5図の回路の
動作説明をしながら述べる。 FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention that solves the drawbacks of FIG. 4. The difference between FIG. 5 and FIG. 4 is that a resistor R 0 for input threshold voltage correction is inserted between the emitter of PNP transistor Q 1 and its emitter resistor R 1 . Since it is similar to FIG. 4, the same reference numerals are given. The value of the resistor R 0 is set so that when a current flows through R 0 , the voltage drop across R 0 is approximately 0.2V. As a result, the third
As in the figure, the input threshold voltage is the standard value.
Almost matches 1.6V. That is, V TH = V FE (Q 4 ) + V FE (Q 3 ) + V FE (Q 2 ) − V (R 0 ) − V FE (Q 1 ) = 0.8 + 0.8 + 0.8 − 0.2 − 0.6 = 1.6V The resistor R 0 is also accompanied by a parasitic capacitance C 0 during the manufacturing process of a semiconductor integrated circuit for the same reason as the example shown in FIG. 3, but according to the circuit configuration shown in FIG .
The switching speed will not be slowed down by this effect. The resistance value of the resistor R 0 used in the present invention is, for example, several hundred ohms, whereas the resistance R is, for example, several tens of kilohms. The reason for this will be described below while explaining the operation of the circuit shown in FIG.
入力端子INがLレベル(例えば0.4V)の時は、
PNPトランジスタQ1はオン、NPNトランジスタ
Q2のベース電位は低いのでオフ、従つてQ3もオ
フ、Q4もオフであり、Q5はベース電位が高いの
でオンであり、出力端子OUT1,OUT2共にHレ
ベルである。入力端子INがHレベル(例えば
2.4V)の時は、Q1はオフ、従つてQ2はオン、Q3
はオン、Q4はオン、Q5はオフで、OUT1,OUT2
は共にLレベルである。入力端子INの電圧がL
レベル(例えば0.4V)からHレベル(例えば
2.4V)に遷移するとき、入力しきい値電圧(例
えば1.6V)以上になると直ちにQ1はオフになり
この結果、たとえC0に電荷が蓄積されていても
容量C0はフローテイング状態となつているので、
抵抗R1に電流は流れず、Q2のベース電位は直ち
にVCCレベルになる。したがつてQ2は容量C0の影
響を受けないで直ちにオンになる。 When the input terminal IN is at L level (for example, 0.4V),
PNP transistor Q 1 is on, NPN transistor
Since the base potential of Q 2 is low, it is off, so Q 3 is also off, and Q 4 is also off, and Q 5 is on because its base potential is high, and both the output terminals OUT 1 and OUT 2 are at H level. Input terminal IN is at H level (e.g.
2.4V), Q 1 is off, so Q 2 is on, Q 3
is on, Q 4 is on, Q 5 is off, OUT 1 , OUT 2
are both at L level. The voltage of input terminal IN is L
level (e.g. 0.4V) to H level (e.g.
2.4V), as soon as the input threshold voltage (e.g. 1.6V) is exceeded, Q 1 turns off and as a result, even if C 0 has charge stored, the capacitance C 0 remains in a floating state. Because I'm getting used to it,
No current flows through resistor R 1 , and the base potential of Q 2 immediately reaches the V CC level. Therefore, Q 2 is immediately turned on without being affected by capacitance C 0 .
また、入力端子INの電圧がHレベルからLレ
ベルに遷移するとき、入力しきい値電圧以下にな
るとQ1はオンし、Q2のベースに蓄積されたチヤ
ージがQ1のトランジスタ動作によりエミツタか
らコレクタに能動的に引き抜かれるため、寄生容
量C0の影響をほとんど受けずにQ2のベースチヤ
ージを抜くことが出来るので、出力端子OUT、
またはOUT2における立上り伝搬時間tPLHは容量
C0の影響をほとんど受けない。このようにQ2の
オン・オフは寄生容量C0の影響をほとんど受け
ずにスイツチすることができる。従つて、出力端
子OUT1又はOUT2における立下り伝搬時間tPHL
は容量C0の影響を全く受けない。さらに、入力
端子INの電圧がHレベル(例えば2.4V)からL
レベル(例えば0.4V)に遷移するとき、しきい
値電圧(例えば1.6V)以下になるとトランジス
タQ3はオフになり、シヨツトキーダイオードD1
はトランジスタQ3のベースに蓄積されていた電
荷を入力端子INの側に放出させるので、Q3は寄
生容量C0の影響を殆んど受けずに直ちにオフと
なり、従つてQ4もオフとなるので、この点から
も出力端子OUT1又はOUT2の立上り伝搬時間
tPLHは寄生容量C0の影響を殆んど受けない。 Also, when the voltage at the input terminal IN transitions from H level to L level, Q1 turns on when it becomes below the input threshold voltage, and the charge accumulated at the base of Q2 is removed from the emitter by the transistor operation of Q1 . Since it is actively drawn out to the collector, the base charge of Q2 can be drawn out almost unaffected by the parasitic capacitance C0 , so the output terminal OUT,
or rise propagation time t at OUT 2 PLH is the capacitance
Almost unaffected by C 0 . In this way, Q 2 can be turned on and off almost unaffected by the parasitic capacitance C 0 . Therefore, the falling propagation time t PHL at the output terminal OUT 1 or OUT 2
is not affected by the capacitance C 0 at all. Furthermore, the voltage at the input terminal IN changes from H level (for example, 2.4V) to L level.
level (e.g. 0.4V), below the threshold voltage (e.g. 1.6V) transistor Q 3 is turned off and the Schottky diode D 1
discharges the charge accumulated in the base of transistor Q3 to the input terminal IN side, so Q3 immediately turns off without being affected by the parasitic capacitance C0 , and therefore Q4 also turns off. Therefore, from this point as well, the rise propagation time of output terminal OUT 1 or OUT 2
tPLH is hardly affected by parasitic capacitance C0 .
以上の説明から明らかなように、入力段に
PNPトランジスタを用いて入力特性および耐圧
特性を改善したTTL回路において、抵抗R0を第
5図のような位置に設けることにより、この抵抗
R0に寄生する容量C0の影響が次段のトランジス
タQ2〜Q5のスイツチング速度を損わせることな
く、かつ耐圧も損なうことなく安価に入力しきい
値電圧が規格値に補正されるのでTTL回路の動
作の信頼性が向上する。 As is clear from the above explanation, the input stage
In a TTL circuit with improved input characteristics and withstand voltage characteristics using a PNP transistor, by placing the resistor R 0 in the position shown in Figure 5, this resistance
The input threshold voltage can be corrected to the standard value at low cost without affecting the switching speed of the next stage transistors Q 2 to Q 5 due to the influence of the parasitic capacitance C 0 on R 0 and without impairing the withstand voltage. This improves the reliability of TTL circuit operation.
なお、本発明は第5図に示した実施例に限定さ
れるものではなく、入力段にPNPトランジスタ
を用いたすべてのTTL回路に適用され得る。例
えば第5図において、トランジスタQ2とエミツ
タ抵抗R1の間にさらにしきい値電圧補正用の抵
抗を挿入してもよい。この場合も、トランジスタ
Q1によるトランジスタQ2のベースチヤージの引
き抜きにより上記補正用の抵抗に寄生する容量に
よるトランジスタQ2のスイツチング速度はほと
んど影響は受けない。 Note that the present invention is not limited to the embodiment shown in FIG. 5, but can be applied to all TTL circuits using PNP transistors in the input stage. For example, in FIG. 5, a threshold voltage correction resistor may be further inserted between the transistor Q 2 and the emitter resistor R 1 . Again, the transistor
Since the base charge of transistor Q 2 is extracted by Q 1 , the switching speed of transistor Q 2 due to the parasitic capacitance of the compensation resistor is hardly affected.
第1図は周知の基本TTL回路の1例を示す回
路図、第2図は入力段にシヨツトキーダイオード
Dを用いた周知のDTL回路の1例を示す回路図、
第3図は第2図の回路に入力しきい値電圧補正手
段を付加した従来のTTL回路の1例を示す回路
図、第4図は入力段にPNPトランジスタを用い
た従来のTTL回路の1例を示す回路図、第5図
は第4図の持つ欠点を解決した本発明の実施例を
示す回路図である。
Q1……入力段PNPトランジスタ、D1……ベー
ス電荷放出用シヨツトキーダイオード、R0……
入力しきい値電圧補正用抵抗、R1……エミツタ
抵抗。
Fig. 1 is a circuit diagram showing an example of a well-known basic TTL circuit, and Fig. 2 is a circuit diagram showing an example of a well-known DTL circuit using a Schottky diode D in the input stage.
Figure 3 is a circuit diagram showing an example of a conventional TTL circuit in which an input threshold voltage correction means is added to the circuit in Figure 2, and Figure 4 is an example of a conventional TTL circuit using a PNP transistor in the input stage. FIG. 5 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention which solves the drawbacks of FIG. 4. Q 1 ... Input stage PNP transistor, D 1 ... Schottky diode for base charge release, R 0 ...
Input threshold voltage correction resistor, R1 ...Emitter resistor.
Claims (1)
及び第2抵抗R0,R1を介して電源に接続されて
おり、ベースが入力端に接続されている入力段
PNPトランジスタQ1と、 コレクタが出力端に接続されているとともに、
エミツタが接地電位に接地されている、第1の
NPNトランジスタQ3と、 ベースが該第1及び第2の抵抗の接続点に接続
され、コレクタが第4の抵抗R2を介して電源に
接続され、エミツタが該第1のNPNトランジス
タQ3のベースに接続された第2のNPNトランジ
スタQ2と、 該入力段PNPトランジスタのベースにカソー
ドが接続されており、該第1のNPNトランジス
タのベースにアノードが接続されている該第1の
NPNトランジスタのベース電荷放出用シヨツト
キーダイオードD1とを具備し、 該第1の抵抗値を所定値に設定することによ
り、該入力端におけるしきい値電圧が規定値とな
るようにしたことを特徴とするTTL回路。[Claims] 1. The collector is grounded, and the emitter is the first
and an input stage which is connected to the power supply via second resistors R 0 and R 1 and whose base is connected to the input terminal.
A PNP transistor Q1 , with its collector connected to the output end,
the first whose emitter is grounded to ground potential;
NPN transistor Q 3 has a base connected to the connection point of the first and second resistors, a collector connected to the power supply via the fourth resistor R 2 , and an emitter of the first NPN transistor Q 3 . a second NPN transistor Q 2 connected to the base; and a second NPN transistor Q 2 whose cathode is connected to the base of the input stage PNP transistor and whose anode is connected to the base of the first NPN transistor.
and a Schottky diode D1 for discharging base charge of an NPN transistor, and by setting the first resistance value to a predetermined value, the threshold voltage at the input terminal is set to a specified value. A TTL circuit featuring
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56100528A JPS583323A (en) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | Ttl circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56100528A JPS583323A (en) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | Ttl circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583323A JPS583323A (en) | 1983-01-10 |
| JPH0410249B2 true JPH0410249B2 (en) | 1992-02-24 |
Family
ID=14276458
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56100528A Granted JPS583323A (en) | 1981-06-30 | 1981-06-30 | Ttl circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS583323A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4868424A (en) * | 1987-11-24 | 1989-09-19 | Fairchild Semiconductor Corp. | TTL circuit with increased transient drive |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5548732A (en) * | 1978-10-05 | 1980-04-08 | Toshiba Corp | Liquid crystal display device |
| JPS55110431A (en) * | 1979-02-19 | 1980-08-25 | Fujitsu Ltd | Logic circuit |
-
1981
- 1981-06-30 JP JP56100528A patent/JPS583323A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS583323A (en) | 1983-01-10 |
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