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JPH0732359B2 - Logic circuit - Google Patents
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JPH0732359B2 - Logic circuit - Google Patents

Logic circuit

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JPH0732359B2
JPH0732359B2 JP60090317A JP9031785A JPH0732359B2 JP H0732359 B2 JPH0732359 B2 JP H0732359B2 JP 60090317 A JP60090317 A JP 60090317A JP 9031785 A JP9031785 A JP 9031785A JP H0732359 B2 JPH0732359 B2 JP H0732359B2
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transistor
switch circuit
current switch
differential pair
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法男 小路
仁 竹田
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Description

【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 この発明は、差動アンプの構成を基本構成とする論理回
路に関する。
The present invention relates to a logic circuit having a differential amplifier as a basic configuration.

B.発明の概要 この発明は、トランジスタが飽和動作しない論理回路で
あって、EX−ORゲート、フリップフロップ等の構成の基
本となる論理回路において、電流スイッチ回路を構成す
る差動対の一対のトランジスタのベースに、ハイレベル
及びローレベルの間の振幅(論理振幅)が等しくされ、
且つこの振幅の1/2のレベル差を有する二つの入力を供
給することにより、基準電圧を不必要としたものであ
る。
B. Summary of the Invention The present invention is a logic circuit in which a transistor does not operate in a saturation operation, and in a logic circuit which is the basis of a configuration such as an EX-OR gate and a flip-flop, a pair of differential pairs forming a current switch circuit is formed. Amplitude (logical amplitude) between high level and low level is equalized to the base of the transistor,
Moreover, the reference voltage is made unnecessary by supplying two inputs having a level difference of 1/2 of this amplitude.

C.従来の技術 例えば米国特許第3259761号明細書に示すように、トラ
ンジスタのエミッタを共通に接続した差動アンプを基本
構成とする論理回路が知られている。この論理回路は、
ECL(Emitter Coupled Logic)と称される。
C. Prior Art As shown in, for example, US Pat. No. 3,259,761, there is known a logic circuit having a differential amplifier in which emitters of transistors are commonly connected as a basic configuration. This logic circuit
It is called ECL (Emitter Coupled Logic).

第11図は、かかる論理回路を示すもので、51、53、61が
互いのエミッタが共通接続され、エミッタ共通接続点が
定電流源55に接続されたトランジスタを示す。トランジ
スタ51のベースに入力端子52が接続され、トランジスタ
53のベースに入力端子54が接続され、トランジスタ61の
ベースに基準電圧Vr1の入力端子62が接続されている。
FIG. 11 shows such a logic circuit, and 51, 53, and 61 show transistors whose emitters are commonly connected to each other and whose emitter common connection point is connected to a constant current source 55. The input terminal 52 is connected to the base of the transistor 51,
The input terminal 54 is connected to the base of 53, and the input terminal 62 of the reference voltage Vr1 is connected to the base of the transistor 61.

トランジスタ51及び53のコレクタ同士が接続され、この
共通接続点が電源端子67に抵抗56を介して接続されると
共に、出力端子57として導出される。トランジスタ61の
コレクタが電源端子67に抵抗65を介して接続されると共
に、出力端子66として導出される。
The collectors of the transistors 51 and 53 are connected to each other, and this common connection point is connected to the power supply terminal 67 via the resistor 56 and is also led out as the output terminal 57. The collector of the transistor 61 is connected to the power supply terminal 67 via the resistor 65 and is led out as the output terminal 66.

入力端子52及び54に供給される入力をA及びBとし、出
力端子57及び66に夫々得られる出力を及びXとする
と、上述の論理回路は、第12図に示すように、ORゲート
及びNORゲートの機能を有するものである。
Assuming that the inputs supplied to the input terminals 52 and 54 are A and B, and the outputs obtained at the output terminals 57 and 66 are X and X, respectively, the above-mentioned logic circuit will have an OR gate and a NOR gate as shown in FIG. It has a gate function.

従来のECL回路では、第13図に示すように、入力A及び
Bのローレベル(以下の説明でLと表す)及びハイレベ
ル(以下の説明でHと表す)間の論理振幅VLの中央のレ
ベルと基準電圧Vr1とが一致する関係とされている。例
えばA及びBのうちの一方の入力がHであると、トラン
ジスタ51及び53の一方を電流が流れ、X=H、=Lと
なる。
In the conventional ECL circuit, as shown in FIG. 13, the center of the logical amplitude VL between the low level (denoted as L in the following description) and the high level (denoted as H in the following description) of the inputs A and B. The level and the reference voltage Vr1 match each other. For example, when one of the inputs A and B is H, a current flows through one of the transistors 51 and 53, and X = H and = L.

また、第14図に示すように、ECL回路として、差動対を
縦方向に二段接続する構成が知られている。即ち、トラ
ンジスタ51及び61からなる差動対と、トランジスタ53及
び63からなる差動対とを並列に接続し、これらの差動対
の下側にトランジスタ71及び73からなる差動対を接続し
たものである。
Further, as shown in FIG. 14, as an ECL circuit, a configuration is known in which differential pairs are vertically connected in two stages. That is, the differential pair including the transistors 51 and 61 and the differential pair including the transistors 53 and 63 are connected in parallel, and the differential pair including the transistors 71 and 73 is connected to the lower side of the differential pair. It is a thing.

一方のトランジスタ51のベースから導出された端子52に
入力Aが供給され、他方のトランジスタ61から導出され
た端子62に基準電圧Vr1が供給される。また、一方のト
ランジスタ53のベースから導出された端子54に入力Bが
供給され、他方のトランジスタ63から導出された端子64
に基準電圧Vr1が供給される。トランジスタ51のコレク
タ及びトランジスタ53のコレクタ同士が共通接続され、
トランジスタ61のコレクタ及びトランジスタ63のコレク
タ同士が共通接続される。このコレクタ共通接続点が出
力端子57及び66として導出される。
The input A is supplied to the terminal 52 derived from the base of the one transistor 51, and the reference voltage Vr1 is supplied to the terminal 62 derived from the other transistor 61. Further, the input B is supplied to the terminal 54 derived from the base of the one transistor 53, and the terminal 64 derived from the other transistor 63.
Is supplied with the reference voltage Vr1. The collector of the transistor 51 and the collector of the transistor 53 are commonly connected,
The collector of the transistor 61 and the collector of the transistor 63 are commonly connected. This collector common connection point is derived as output terminals 57 and 66.

トランジスタ51及び61のエミッタ共通接続点と、トラン
ジスタ53及び63のエミッタ共通接続点との夫々にトラン
ジスタ71のコレクタ及びトランジスタ73のコレクタが接
続される。トランジスタ71のエミッタ及びトランジスタ
73のエミッタ接続点に定電流源75が接続されている。
The collector of the transistor 71 and the collector of the transistor 73 are connected to the emitter common connection point of the transistors 51 and 61 and the emitter common connection point of the transistors 53 and 63, respectively. Transistor 71 emitter and transistor
The constant current source 75 is connected to the emitter connection point of 73.

この第14図に示す構成は、第15図に示すように、入力A
及び入力Bを入力Cにより、選択して出力するセレクタ
として動作する。
As shown in FIG. 15, the configuration shown in FIG.
Also, it operates as a selector that selects and outputs the input B and the input C.

基準電圧Vr1は、基準電圧Vr2より高いレベルとされてい
る。第16図に示すように、入力A及びBは、基準電圧Vr
1を中心として、ハイレベルがHuで、ローレベルがLuの
論理振幅VLを有し、入力Cは、基準電圧Vr2を中心とし
て、ハイレベルがHdで、ローレベルがLdの論理振幅VLを
有する。基準電圧Vr1及びVr2の間の差は、トランジスタ
が能動領域で動作する上で必要なコレクタ・エミッタ間
電圧を与えるための電圧である。
The reference voltage Vr1 is set to a higher level than the reference voltage Vr2. As shown in FIG. 16, inputs A and B are connected to the reference voltage Vr.
A logic amplitude VL having a high level of Hu and a low level of Lu centered around 1 is provided, and an input C has a logic amplitude VL of Hd at a high level and Ld at a low level centered on a reference voltage Vr2. . The difference between the reference voltages Vr1 and Vr2 is a voltage for providing the collector-emitter voltage required for the transistor to operate in the active region.

この第14図に示す構成において、トランジスタ61及びト
ランジスタ53のベースを共通接続し、端子62に基準電圧
Vr1を供給し、また、トランジスタ63及びトランジスタ5
1のベースを共通接続し、端子52に入力Aを供給し、更
に、端子72のベースに入力Bを供給する構成(第17図)
は、EX−ORゲートを構成する。
In the configuration shown in FIG. 14, the bases of the transistor 61 and the transistor 53 are commonly connected, and the reference voltage is applied to the terminal 62.
Vr1 is supplied, and transistor 63 and transistor 5
A configuration in which the bases of 1 are commonly connected, the input A is supplied to the terminal 52, and the input B is further supplied to the base of the terminal 72 (Fig. 17).
Form an EX-OR gate.

例えば入力AがHuで、入力BがHdの場合には、トランジ
スタ51及びトランジスタ71を通じて電流が流れ、出力端
子57の出力XがLdとなる。
For example, when the input A is Hu and the input B is Hd, a current flows through the transistor 51 and the transistor 71, and the output X of the output terminal 57 becomes Ld.

D.発明が解決しようとする問題点 従来のECL論理回路は、トランジスタを飽和動作させな
いので、高速の動作が可能である。しかし、従来のECL
論理回路は、基準電圧Vr1またはVr2と入力信号とを比較
するため、基準電圧発生回路を必要とする。高速の論理
回路では、各論理回路に流す電流が大きいので、スイッ
チング時の過度電流を吸収するために、回路規模に応じ
た個数の基準電圧発生回路が必要になる。
D. Problems to be Solved by the Invention Since the conventional ECL logic circuit does not operate the transistor in a saturation operation, it can operate at high speed. However, conventional ECL
The logic circuit requires a reference voltage generation circuit in order to compare the reference voltage Vr1 or Vr2 with the input signal. In a high-speed logic circuit, a large amount of current is passed through each logic circuit. Therefore, in order to absorb an excessive current during switching, a number of reference voltage generating circuits according to the circuit scale are required.

従って、従来の論理回路は、素子数が多くなる欠点があ
った。また、基準電圧を各論理回路に供給するための配
線パターンが必要で、基板上で配線パターンの占める割
合が多くなり、チップサイズが大きくなる欠点があっ
た。
Therefore, the conventional logic circuit has a drawback that the number of elements increases. Further, a wiring pattern for supplying the reference voltage to each logic circuit is required, and the wiring pattern occupies a large proportion on the substrate, resulting in a large chip size.

従って、この発明の目的は、基準電圧を必要としない論
理回路を提供することにある。この発明は、トランジス
タ、抵抗等の素子数の大幅な減少を図ることができ、消
費電力の低減及び遅延時間の短縮を実現するものであ
る。
Therefore, it is an object of the present invention to provide a logic circuit that does not require a reference voltage. According to the present invention, the number of elements such as transistors and resistors can be significantly reduced, and power consumption and delay time can be reduced.

この発明によれば、従来のECL論理回路と同程度の動作
速度実現する時には、差動アンプの定電流源の値を小と
できるので、素子数の低減と相乗して消費電力を極めて
少なくすることができる。
According to the present invention, the value of the constant current source of the differential amplifier can be made small when the operation speed comparable to that of the conventional ECL logic circuit is realized, so that the power consumption is extremely reduced in cooperation with the reduction of the number of elements. be able to.

また、この発明は、基準電圧を各ゲート回路に供給する
必要がないので、基準電圧供給用の配線パターンが不要
となり、IC回路のチップサイズを小型化できる。
Further, according to the present invention, since it is not necessary to supply the reference voltage to each gate circuit, a wiring pattern for supplying the reference voltage is not required, and the chip size of the IC circuit can be reduced.

E.問題点を解決するための手段 この発明は、差動対により構成された第1の電流スイッ
チ回路(1,2)と、 差動対により構成された第2の電源スイッチ回路(3,
4)と、 第1の電流スイッチ回路(1,2)及び該第2の電流スイ
ッチ回路(3,4)の各々の差動対に共通に接続された負
荷インピーダンス(9,10)と、 第1の電流スイッチ回路(1,2)の差動対に供給される
第1の入力(A)及び第2の入力(B*)と、 第2の電流スイッチ回路(3,4)の差動対に供給される
第3の入力(C)及び第4の入力(D*)と、 第1の電流スイッチ回路(1,2)及び第2の電流スイッ
チ回路(3,4)に接続され、第1の電流スイッチ回路
(1,2)及び第2の電流スイッチ回路(3,4)に択一的に
電流を供給する差動対からなる第3の電流スイッチ回路
(5,6)と、 第3の電流スイッチ回路(5,6)の差動対に供給される
第5の入力(e)及び第6の入力(f*)と、 第1の入力(A)及び第2の入力(B*)のローレベル
及びハイレベル間の振幅(VL)が等しくされ、且つ第1
の入力(A)及び第2の入力(B*)間で、振幅(VL)
の1/2のレベル差が設けられ、 第3の入力(C)及び第4の入力(D*)のローレベル
及びハイレベル間の振幅(VL)が等しくされ、且つ第3
の入力(C)及び第4の入力(D*)間で、振幅(VL)
の1/2のレベル差が設けられ、 第1の入力(A)及び第2の入力(B*)の組または第
3の入力(C)及び第4の入力(D*)の組と、第5の
入力(e)及び第6の入力(f*)との間に第1または
第2の電流スイッチ回路の差動対の動作に必要なレベル
差(Vs)が設けられたことを特徴とする論理回路であ
る。
E. Means for Solving Problems The present invention is directed to a first current switch circuit (1, 2) composed of a differential pair and a second power switch circuit (3,
4), a load impedance (9, 10) commonly connected to each differential pair of the first current switch circuit (1, 2) and the second current switch circuit (3, 4), The first input (A) and the second input (B *) supplied to the differential pair of the first current switch circuit (1, 2) and the differential of the second current switch circuit (3, 4) The third input (C) and the fourth input (D *) supplied to the pair are connected to the first current switch circuit (1,2) and the second current switch circuit (3,4), A third current switch circuit (5,6) consisting of a differential pair that selectively supplies current to the first current switch circuit (1,2) and the second current switch circuit (3,4); A fifth input (e) and a sixth input (f *) supplied to the differential pair of the third current switch circuit (5, 6), a first input (A) and a second input ( B *) low level and high level Amplitude between Le (VL) is equal and the first
Amplitude (VL) between the input (A) and the second input (B *)
Is provided, the amplitude (VL) between the low level and the high level of the third input (C) and the fourth input (D *) is made equal, and
Between input (C) and fourth input (D *) of amplitude (VL)
Is provided with a level difference of 1/2 of the first input (A) and the second input (B *) or the third input (C) and the fourth input (D *). A level difference (Vs) necessary for operating the differential pair of the first or second current switch circuit is provided between the fifth input (e) and the sixth input (f *). Is a logic circuit.

F.作用 差動対からなる第1の電流スイッチ回路と差動対からな
る第2の電流スイッチ回路とは、基準電圧を必要とせず
に、動作することができる。この二つの電流スイッチ回
路の夫々には、互いに論理振幅VLが等しく、且つ1/2VL
のレベル差を持つ二つの入力が供給される。この各電流
スイッチ回路に供給される二つの入力によって、ゲート
機能を付加された論理回路が構成される。
F. Action The first current switch circuit composed of the differential pair and the second current switch circuit composed of the differential pair can operate without requiring a reference voltage. These two current switch circuits have the same logical amplitude VL and 1 / 2VL
Two inputs with different levels of are provided. A logic circuit having a gate function is configured by the two inputs supplied to each current switch circuit.

G.実施例 G.1一実施例の構成 以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明
する。第1図において、1及び2は、互いのエミッタが
共通接続されることにより差動対を構成するトランジス
タを示す。同様に、3及び4は、互いのエミッタが共通
接続されることにより差動対を構成するトランジスタを
示す。
G. Embodiment G.1 Configuration of One Embodiment One embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numerals 1 and 2 denote transistors that form a differential pair by mutually connecting their emitters. Similarly, 3 and 4 indicate transistors that form a differential pair by mutually connecting the emitters of each other.

トランジスタ1及びトランジスタ3のコレクタ同士が接
続され、コレクタ接続点が抵抗9を介して電源端子17に
接続されると共に、出力が取り出される出力端子7と
して導出される。トランジスタ2及びトランジスタ4の
コレクタ同士が接続され、コレクタ接続点が抵抗10を介
して電源端子17に接続されると共に、出力Xが取り出さ
れる出力端子8として導出される。これらのトランジス
タ1,2,3,4は、上側の電源スイッチ回路を構成する。
The collectors of the transistor 1 and the transistor 3 are connected to each other, the collector connection point is connected to the power supply terminal 17 via the resistor 9, and the output is derived as the output terminal 7 from which the output is taken out. The collectors of the transistor 2 and the transistor 4 are connected to each other, the collector connection point is connected to the power supply terminal 17 via the resistor 10, and the output X is led out as the output terminal 8. These transistors 1, 2, 3, 4 form an upper power switch circuit.

トランジスタ1のベースから導出された入力端子11に入
力Aが供給される。トランジスタ2のベースから導出さ
れた入力端子12に入力B*が供給される。トランジスタ
3のベースから導出された入力端子13に入力Cが供給さ
れる。トランジスタ4のベースから導出された入力端子
14に入力D*が供給される。
The input A is supplied to the input terminal 11 derived from the base of the transistor 1. The input B * is supplied to the input terminal 12 derived from the base of the transistor 2. The input C is supplied to the input terminal 13 derived from the base of the transistor 3. Input terminal derived from the base of transistor 4
Input D * is supplied to 14.

トランジスタ1及びトランジスタ2のエミッタ接続点が
トランジスタ5のコレクタに接続される。トランジスタ
3及びトランジスタ4のエミッタ接続点がトランジスタ
6のコレクタに接続される。トランジスタ5及びトラン
ジスタ6のエミッタが互いに接続されることにより差動
対が構成される。このエミッタ共通接続点が定電流源18
を介して接地される。
The emitter connection points of the transistors 1 and 2 are connected to the collector of the transistor 5. The emitter connection points of the transistors 3 and 4 are connected to the collector of the transistor 6. A differential pair is formed by connecting the emitters of the transistor 5 and the transistor 6 to each other. This common emitter connection point is the constant current source 18
Grounded through.

トランジスタ5のベースと入力端子15が接続され、トラ
ンジスタ6のベースと入力端子16が接続される。この入
力端子15に入力eが供給され、入力端子16に入力f*が
供給される。トランジスタ5及びトランジスタ6によ
り、下側の電流スイッチ回路が構成される。
The base of the transistor 5 is connected to the input terminal 15, and the base of the transistor 6 is connected to the input terminal 16. The input e is supplied to the input terminal 15 and the input f * is supplied to the input terminal 16. The transistors 5 and 6 form a lower current switch circuit.

G2.一実施例の論理機能 上述のこの発明の一実施例は、第2図に示すように、NO
Rゲート21及び23と、ORゲート22,24,25と、ANDゲート26
とからなり、ANDゲート26から出力が取り出される論
理回路の構成として表すことができる。一般に、その二
つの入力端子が反転入力端子とされるNORゲートは、AND
ゲートと等価な論理回路となる。従って、第2図は、第
3図に示す論理回路と等価なものである。
G2. Logical Function of One Embodiment As shown in FIG.
R gates 21 and 23, OR gates 22, 24, 25, and AND gate 26
And can be represented as a configuration of a logic circuit whose output is taken out from the AND gate 26. Generally, a NOR gate whose two input terminals are inverting input terminals is an AND gate.
It becomes a logic circuit equivalent to a gate. Therefore, FIG. 2 is equivalent to the logic circuit shown in FIG.

即ち、この発明の一実施例は、ORゲート31の出力及びOR
ゲート33の出力がANDゲート34及びANDゲート35の一方の
入力端子に夫々供給され、ORゲート32の入力がANDゲー
ト34の他方の入力端子に供給されると共に、インバータ
37で反転されてANDゲート35の他方の入力端子に供給さ
れ、ANDゲート34及びANDゲート35の出力がNORゲート36
を介して出力として取り出される構成である。従っ
て、この発明の一実施例は、ゲート付のセレクタとして
動作する。
That is, in one embodiment of the present invention, the output of the OR gate 31 and the OR
The output of the gate 33 is supplied to one input terminal of each of the AND gate 34 and the AND gate 35, the input of the OR gate 32 is supplied to the other input terminal of the AND gate 34, and
It is inverted at 37 and supplied to the other input terminal of AND gate 35, and the outputs of AND gate 34 and AND gate 35 are NOR gate 36.
Is taken out as an output through the. Therefore, one embodiment of the present invention operates as a gated selector.

G3.入力/出力のレベル関係 入力A及び入力Cは、電源電圧をVccとすると、ハイレ
ベルHu及びローレベルLuが次式で表されるものである。
但し、Vcc:電源電圧、VL:論理振幅、VBE:図示せず
も、前段のトランジスタのベース・エミッタ間電圧であ
る。
G3. Input / output level relationship When the power supply voltage is Vcc, the input A and the input C are high level Hu and low level Lu expressed by the following equations.
However, Vcc is a power supply voltage, VL is a logic amplitude, and VBE is a base-emitter voltage of a transistor in the preceding stage, which is not shown.

Hu=Vcc−VBE Lu=Vcc−VBE−VL 一方、トランジスタ2のベース及びトランジスタ4のベ
ースの夫々に供給される入力B*及びD*は、第4図に
示されるハイレベル▲H* u▼及びローレベル▲L* u▼を
有する。即ち、 ▲H* u▼=Hu−1/2 VL ▲L* u▼=Lu−1/2 VL 下側の差動対の一方のトランジスタ5のベースには、第
4図に示すように、ハイレベルHu及びローレベルLuの夫
々に対して、Vsのレベル低いハイレベルHd及びローレベ
ルLdを有する入力eが供給される。下側の差動対の他方
のトランジスタ6のベースには、第4図に示すように、
ハイレベル▲H* u▼及びローレベル▲L* u▼の夫々に対
して、Vsのレベル低いハイレベル▲H* d▼及びローレベ
ル▲L* d▼を有する入力f*が供給される。この電圧差
Vsは、上側の電流スイッチ回路のトランジスタ1及びト
ランジスタ2が動作するために必要な電圧である。
Hu = Vcc-VBE Lu = Vcc-VBE-VL On the other hand, the inputs B * and D * supplied to the base of the transistor 2 and the base of the transistor 4 are at the high level ▲ H * u ▼ shown in FIG. And a low level ▲ L * u ▼. That is, ▲ H * u ▼ = Hu−1 / 2 VL ▲ L * u ▼ = Lu−1 / 2VL At the base of one transistor 5 of the lower differential pair, as shown in FIG. An input e having a high level Hd and a low level Ld lower than Vs is supplied to each of the high level Hu and the low level Lu. At the base of the other transistor 6 of the lower differential pair, as shown in FIG.
An input f * having a high level ▲ H * d ▼ and a low level ▲ L * d ▼ lower than Vs is supplied to each of the high level ▲ H * u ▼ and the low level ▲ L * u ▼. This voltage difference
Vs is a voltage required for operating the transistors 1 and 2 of the upper current switch circuit.

G4.一実施例の論理動作 この発明の一実施例において、入力e及び入力f*のレ
ベル関係により、上側の電流スイッチ回路の二つの差動
対の何れが動作するかが決定される。入力e及び入力f
*が共にハイレベル又は共にローレベルの時には、トラ
ンジスタ1及び2からなる差動対が動作し、入力A及び
B*のレベル関係に応じて、出力X及びが発生する。
これは、第3図におけるORゲート32の出力がハイレベル
のことを意味する。例えば入力Aがローレベルで、入力
B*がハイレベルの時には、トランジスタ2及びトラン
ジスタ5を介して電流が流れ、出力がハイレベルとな
る。
G4. Logical Operation of One Embodiment In one embodiment of the present invention, the level relationship between the input e and the input f * determines which of the two differential pairs of the upper current switch circuit operates. Input e and input f
When * is both high level or both low level, the differential pair composed of the transistors 1 and 2 operates, and outputs X and X are generated according to the level relationship between the inputs A and B *.
This means that the output of the OR gate 32 in FIG. 3 is at high level. For example, when the input A is low level and the input B * is high level, a current flows through the transistor 2 and the transistor 5, and the output becomes high level.

一方、入力eがローレベルで、入力f*がハイレベルの
時には、トランジスタ3及びトランジスタ4からなる差
動対が動作する。これは、第3図におけるORゲート32の
出力がローレベルのことを意味する。例えば入力Cが及
び入力D*が共にハイレベル又はローレベルの時には、
トランジスタ3及びトランジスタ6を通じて電流が流
れ、出力Xがハイレベルとなる。
On the other hand, when the input e is low level and the input f * is high level, the differential pair including the transistor 3 and the transistor 4 operates. This means that the output of the OR gate 32 in FIG. 3 is at low level. For example, when the input C and the input D * are both high level or low level,
A current flows through the transistors 3 and 6, and the output X becomes high level.

G5.他の実施例の構成 第5図を参照して、この発明の他の実施例について説明
する。トランジスタ1及びトランジスタ2からなる差動
対により、上側の電流スイッチ回路が構成され、トラン
ジスタ5及びトランジスタ6により、下側の電流スイッ
チ回路が構成される。トランジスタ1のコレクタ及びト
ランジスタ2の夫々のコレクタと電源端子17との間に負
荷抵抗9及び10が挿入される。
G5. Configuration of Other Embodiments Another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The differential pair including the transistor 1 and the transistor 2 constitutes an upper current switch circuit, and the transistor 5 and the transistor 6 constitute a lower current switch circuit. Load resistors 9 and 10 are inserted between the collector of the transistor 1 and the respective collectors of the transistor 2 and the power supply terminal 17.

トランジスタ1及びトランジスタ2のエミッタ共通接続
点がトランジスタ5のコレクタに接続され、トランジス
タ2のコレクタとトランジスタ6のコレクタとが接続さ
れる。トランジスタ5及びトランジスタ6のエミッタ共
通接続点と接地間に定電流源18が挿入される。
The common connection point of the emitters of the transistors 1 and 2 is connected to the collector of the transistor 5, and the collector of the transistor 2 and the collector of the transistor 6 are connected. The constant current source 18 is inserted between the emitter common connection point of the transistors 5 and 6 and the ground.

トランジスタ1及びトランジスタ2のベースには、入力
端子11及び12の夫々から入力A及びB*が供給される。
トランジスタ5及びトランジスタ6のベースには、入力
端子15及び16の夫々から入力及びf*が供給される。
Inputs A and B * are supplied to the bases of the transistors 1 and 2 from the input terminals 11 and 12, respectively.
Inputs and f * are supplied to the bases of the transistors 5 and 6 from the input terminals 15 and 16, respectively.

G6.他の実施例の論理機能及び動作 この他の実施例は、第6図に示すように、入力Aと入力
B*の反転した信号とが供給されるNORゲート21と、入
力eと入力f*の反転した信号とが供給されるNORゲー
ト22と、NORゲート21及び22の出力が供給されるORゲー
ト24とからなる論理回路の構成を有している。
G6. Logic Function and Operation of Other Embodiment In this other embodiment, as shown in FIG. 6, a NOR gate 21 to which an input A and an inverted signal of the input B * are supplied, an input e and an input. The logic circuit is composed of a NOR gate 22 to which a signal obtained by inverting f * is supplied, and an OR gate 24 to which the outputs of the NOR gates 21 and 22 are supplied.

前述の一実施例と同様に、二つの入力が反転して供給さ
れるNORゲート24をANDゲート34に置き換えると、第7図
に示す論理回路の構成が実現される。つまり、この他の
実施例は、ゲート付ANDゲートの構成である。
Similar to the above-described embodiment, by replacing the NOR gate 24 supplied by inverting the two inputs with the AND gate 34, the configuration of the logic circuit shown in FIG. 7 is realized. That is, the other embodiment has a configuration of a gated AND gate.

一例として、入力eがローレベルで入力f*がハイレベ
ルの時には、抵抗10及びトランジスタ6を介して電流が
流れ、出力Xがローレベルとなる。これは、第7図にお
けるORゲート32の出力がローレベルとなることと対応し
ている。
As an example, when the input e is low level and the input f * is high level, a current flows through the resistor 10 and the transistor 6, and the output X becomes low level. This corresponds to the output of the OR gate 32 in FIG. 7 becoming low level.

動作の他の例として、入力e及び入力f*が共にハイレ
ベル又はローレベルの時では、トランジスタ5を通じて
電流が流れうる状態となる。これは、第7図におけるOR
ゲー32の出力がハイレベルとなることと対応している。
この状態で、入力Aが例えばハイレベルであると、トラ
ンジスタ1を介して電流が流れ、出力Xがハイレベルと
なる。
As another example of the operation, when both the input e and the input f * are at the high level or the low level, the current can flow through the transistor 5. This is the OR in Figure 7.
This corresponds to the output of the game 32 going high.
In this state, if the input A is high level, for example, a current flows through the transistor 1 and the output X becomes high level.

G7.更に他の実施例の構成 第8図は、この発明の更に他の実施例を示す。第1図に
示すこの発明の一実施例と同様に、トランジスタ1,2,3,
4により、上側の電流スイッチ回路が構成され、トラン
スタ5及び6により下側の電流スイッチ回路が構成され
る。
G7. Configuration of still another embodiment FIG. 8 shows still another embodiment of the present invention. Similar to the embodiment of the invention shown in FIG. 1, the transistors 1, 2, 3,
The upper current switch circuit is composed of 4, and the lower current switch circuit is composed of the transformers 5 and 6.

トランジスタ1及びトランジスタ4のベースが入力端子
11に接続され、トランジスタ2及びトランジスタ3のベ
ースが入力端子12に接続される。入力端子11には、入力
Aが供給され、入力端子12には、入力B*が供給され
る。トランジスタ5のベースと接続された入力端子15に
は、入力eが供給され、トランジスタ6のベースと接続
された入力端子16には、入力f*が供給される。
The bases of transistors 1 and 4 are input terminals
11 and the bases of the transistors 2 and 3 are connected to the input terminal 12. The input A is supplied to the input terminal 11, and the input B * is supplied to the input terminal 12. The input terminal 15 connected to the base of the transistor 5 is supplied with the input e, and the input terminal 16 connected to the base of the transistor 6 is supplied with the input f *.

G8.更に他の実施例の論理機能及び動作 この発明の更に他の実施例は、出力として、を取り出
す時には、第9図に示すように、NORゲート21及び23
と、ORゲート22,24,25とORゲート27とからなる論理回路
の構成として表すことができる。また、その二つの入力
端子が反転力端子とされるNORゲートは、ANDゲートと等
価な論理回路となる。従って、第9図は、第10図に示す
論理回路と等価なものである。
G8. Logic Function and Operation of Still Another Embodiment In still another embodiment of the present invention, when taking out as an output, as shown in FIG. 9, NOR gates 21 and 23 are provided.
Can be represented as a configuration of a logic circuit including the OR gates 22, 24, 25 and the OR gate 27. Further, the NOR gate whose two input terminals are inverting force terminals becomes a logic circuit equivalent to an AND gate. Therefore, FIG. 9 is equivalent to the logic circuit shown in FIG.

即ち、更に他の実施例は、ORゲート31の出力及びORゲー
ト32の出力がEX−ORゲート37に供給される構成である。
従って、この更に他の実施例は、ゲート付のEX−ORゲー
トとして動作する。
That is, in yet another embodiment, the output of the OR gate 31 and the output of the OR gate 32 are supplied to the EX-OR gate 37.
Therefore, this further embodiment operates as a gated EX-OR gate.

この更に他の実施例において、入力e及び入力f*のレ
ベル関係により、上側の電流スイッチ回路の二つの差動
対の何れが動作するかが決定される。入力eがハイレベ
ル又は入力e及び入力f*が共にローレベルの時には、
トランジスタ1及び2からなる差動対が動作し、入力A
及びB*のレベル関係に応じて、出力X及びが発生す
る。これは、ORゲート32の出力がハイレベルとなること
である。
In this further embodiment, the level relationship between the input e and the input f * determines which of the two differential pairs of the upper current switch circuit operates. When the input e is high level or both the input e and the input f * are low level,
The differential pair consisting of the transistors 1 and 2 operates and the input A
Outputs X and are generated according to the level relationship between B and B *. This means that the output of the OR gate 32 becomes high level.

また、上側の電流スイッチ回路でトランジスタ1及び2
からなる差動対が動作する時では、入力Aがハイレベル
又は入力A及びB*が共にローレベルの時に、トランジ
スタ1を通じて電流が流れる。これは、第10図における
ORゲート31の出力がハイレベルとなることと対応する。
トランジスタ1を電流が流れることは、出力端子7から
の出力がローレベルとなることを意味する。即ち、OR
ゲート31及び32の出力が共にローレベルの時には、EX−
ORゲート37の出力がローレベルとなる。
Also, in the upper current switch circuit, transistors 1 and 2
When the differential pair consisting of is operated, a current flows through the transistor 1 when the input A is at high level or when the inputs A and B * are both at low level. This is shown in Figure 10.
This corresponds to the output of the OR gate 31 becoming high level.
The flow of current through the transistor 1 means that the output from the output terminal 7 becomes low level. That is, OR
When both outputs of gates 31 and 32 are low level, EX-
The output of the OR gate 37 becomes low level.

また、トランジスタ1及びトランジスタ2からなる差動
対が動作している時で、例えば入力Aがローレベルで、
入力B*がハイレベルの時には、トランジスタ2及びト
ランジスタ5を介して電流が流れ、出力がハイレベル
となる。
When the differential pair including the transistor 1 and the transistor 2 is operating, for example, the input A is at the low level,
When the input B * is at high level, a current flows through the transistor 2 and the transistor 5, and the output becomes high level.

一方、入力eがローレベルで、入力f*がハイレベルの
時には、トランジスタ3及びトランジスタ4からなる差
動対が動作する。例えば入力A及び入力B*が共にハイ
レベル又はローレベルの時には、トランジスタ4及びト
ランジスタ6を通じて電流が流れ、出力がハイレベル
となる。
On the other hand, when the input e is low level and the input f * is high level, the differential pair including the transistor 3 and the transistor 4 operates. For example, when both the input A and the input B * are high level or low level, a current flows through the transistor 4 and the transistor 6, and the output becomes high level.

H.発明の効果 この発明に依れば、ECL回路と同様に、トランジスタが
飽和動作しない論理回路を構成することができる。この
発明は、従来のECL回路と異なり、基準電圧を必要とし
ない。従って、基準電圧発生回路を設ける必要がなく、
基準電圧を供給するための配線が不要となり、IC回路の
チップサイズを小型化できる。また、従来のECL化と同
様の動作速度を実現する時には、差動対の定電流源の値
を小さくできるので、消費電力の低減を図ることができ
る。
H. Effect of the Invention According to the present invention, it is possible to configure a logic circuit in which a transistor does not operate in a saturated manner, like the ECL circuit. The present invention does not require a reference voltage, unlike the conventional ECL circuit. Therefore, it is not necessary to provide a reference voltage generation circuit,
Wiring for supplying the reference voltage is not required, and the chip size of the IC circuit can be reduced. Further, when realizing an operating speed similar to that of the conventional ECL, the value of the constant current source of the differential pair can be reduced, so that the power consumption can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はこの発明の一実施例の接続図、第2図及び第3
図の夫々はこの発明の一実施例の論理回路図、第4図は
この発明の一実施例におけるレベル関係を示す略線図、
第5図はこの発明の他の実施例の接続図、第6図及び第
7図の夫々はこの発明の他の実施例の論理回路図、第8
図はこの発明の更に他の実施例の接続図、第9図及び第
10図の夫々はこの発明の更に他の実施例の論理回路図、
第11図は従来のECL回路の接続図、第12図は従来のECL回
路の論理回路図、第13図は従来のECL回路におけるレベ
ル関係を示す略線図、 第14図及び第15図の夫々は従来のECL回路の他の例の接
続図及び論理回路図、第16図は従来のECL回路の他の例
におけるレベル関係を示す略線図、第17図は従来のECL
回路の更に他の例の接続図である。 図面における主要な符号の説明 1,2,3,4,5,6:差動対を構成するトランジスタ、7,8:出力
端子、9,10:負荷抵抗、11,12,13,14,15,16:入力端子、1
8:定電流源。
FIG. 1 is a connection diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 and FIG.
Each of the figures is a logic circuit diagram of one embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a schematic diagram showing the level relationship in one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a connection diagram of another embodiment of the present invention, FIGS. 6 and 7 are logic circuit diagrams of another embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 9 is a connection diagram of another embodiment of the present invention, FIG. 9 and FIG.
10 is a logic circuit diagram of another embodiment of the present invention,
FIG. 11 is a connection diagram of a conventional ECL circuit, FIG. 12 is a logic circuit diagram of the conventional ECL circuit, FIG. 13 is a schematic diagram showing the level relationship in the conventional ECL circuit, and FIG. 14 and FIG. Each is a connection diagram and a logic circuit diagram of another example of the conventional ECL circuit, FIG. 16 is a schematic diagram showing the level relationship in another example of the conventional ECL circuit, and FIG. 17 is a conventional ECL circuit.
It is a connection diagram of another example of a circuit. Description of main symbols in the drawings 1,2,3,4,5,6: Transistors forming differential pair, 7,8: Output terminal, 9,10: Load resistance, 11,12,13,14,15 , 16: Input terminal, 1
8: constant current source.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】差動対により構成された第1の電流スイッ
チ回路(1,2)と、 差動対により構成された第2の電源スイッチ回路(3,
4)と、 前記第1の電流スイッチ回路(1,2)及び前記第2の電
流スイッチ回路(3,4)の各々の差動対に共通に接続さ
れた負荷インピーダンス(9,10)と、 前記第1の電流スイッチ回路(1,2)の差動対に供給さ
れる第1の入力(A)及び第2の入力(B*)と、 前記第2の電流スイッチ回路(3,4)の差動対に供給さ
れる第3の入力(C)及び第4の入力(D*)と、 前記第1の電流スイッチ回路(1,2)及び前記第2の電
流スイッチ回路(3,4)に接続され、前記第1の電流ス
イッチ回路(1,2)及び第2の電流スイッチ回路(3,4)
に択一的に電流を供給する差動対からなる第3の電流ス
イッチ回路(5,6)と、 前記第3の電流スイッチ回路(5,6)の差動対に供給さ
れる第5の入力(e)及び第6の入力(f*)と、 前記第1の入力(A)及び第2の入力(B*)のローレ
ベル及びハイレベル間の振幅(VL)が等しくされ、且つ
第1の入力(A)及び第2の入力(B*)間で、前記振
幅(VL)の1/2のレベル差が設けられ、 前記第3の入力(C)及び第4の入力(D*)のローレ
ベル及びハイレベル間の振幅(VL)が等しくされ、且つ
第3の入力(C)及び第4の入力(D*)間で、前記振
幅(VL)の1/2のレベル差が設けられ、 前記第1の入力(A)及び第2の入力(B*)の組また
は前記第3の入力(C)及び第4の入力(D*)の組
と、前記第5の入力(e)及び第6の入力(f*)との
間に第1または第2の電流スイッチ回路の差動対の動作
に必要なレベル差(Vs)が設けられたことを特徴とする
論理回路。
1. A first current switch circuit (1, 2) composed of a differential pair, and a second power switch circuit (3, 3) composed of a differential pair.
4), a load impedance (9, 10) commonly connected to the differential pair of each of the first current switch circuit (1, 2) and the second current switch circuit (3, 4), A first input (A) and a second input (B *) supplied to the differential pair of the first current switch circuit (1,2), and the second current switch circuit (3,4) A third input (C) and a fourth input (D *) supplied to the differential pair, the first current switch circuit (1, 2) and the second current switch circuit (3, 4). ), The first current switch circuit (1, 2) and the second current switch circuit (3, 4)
And a third current switch circuit (5, 6) consisting of a differential pair for selectively supplying a current, and a fifth current switch circuit (5, 6) for supplying a differential pair to the differential pair. The amplitude (VL) between the low level and the high level of the input (e) and the sixth input (f *) and the first input (A) and the second input (B *) are made equal, and A level difference of 1/2 of the amplitude (VL) is provided between the first input (A) and the second input (B *), and the third input (C) and the fourth input (D *). ), The amplitude (VL) between the low level and the high level is equalized, and the level difference of 1/2 of the amplitude (VL) is generated between the third input (C) and the fourth input (D *). A set of the first input (A) and the second input (B *) or a set of the third input (C) and the fourth input (D *), and a fifth input ( e) and the sixth entry (F *) logic level difference necessary for the operation of the differential pair of first and second current switch circuit (Vs) is characterized in that provided between the.
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