JPH0360216A - 論理回路 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は論理回路に関し、特に、定電圧回路により論理
振幅が制御される電流切り換え型論理回路を含む論理回
路に関する。

［従来の技術］ 電流切り換え型論理回路はバイポーラ基本論理回路の代
表的な回路として広く使用され、特に高速論理ＬＳＩの
基本回路として普及している。ところが、電流切り換え
型論理回路のみで全体のシステムを構成する例はまれで
あって、電流切り換え型論理回路を使用する場合、通常
は、正電圧電源で動作するＴＴＬ論理レベルの回路と、
負電圧電源で動作するＥＣＬ論理レベルで動作する回路
とが同一システム内に混在して使用されることになる。

したがって、このようなシステム内で使用されるＬＳＩ
にあっては、電流切り換え型論理回路を主体とするＬＳ
Ｉであっても、その入出力部分にＴＴＬ論理レベルをＥ
ＣＬ論理レベルへあるいは逆にＥＣＬ論理レベルをＴＴ
Ｌ論理レベルへ変換するＴＴＬ−ＥＣＬレベル変換回路
を内蔵せしめる必要が生じる。その場合、−殻間に回路
形式としては第３図に示すように構成される。すなわち
、同図に示すように、ＴＴＬ−ＥＣＬレベル変換回路２
は、正電圧電源ＶＣＣおよび負電圧電源ＶＥＲの両方か
ら給電され、また、電流切り換え型論理回路１は、負電
圧電源ＶＥＥから給電されるように構成される。また、
バイポーラトランジスタＱ１．Ｑ２及びＲ□〜Ｒ５によ
って構成される定電圧回路３Ｃは負電圧電源■ＥＥと接
地端子ＧＮＤ間に接続され、そしてトランジスタＱ２の
エミッタと電源ＶＥＲ間に得られる定電圧は、電流切り
換え型論理回路ｌ、およびＴＴＬ−ＥＣＬレベル変換回
路２のＥＣＬ回路部分に印加される。定電圧回路３の基
準となる電圧源は、Ｑｌのベース−エミッタ間の順方向
電圧ＶＢＥであり、電流切り換え型論理回路２へ印加さ
れる定電圧は■ＢＥ（１＋Ｒ２／Ｒ１）で与えられる。

なお、定電圧回路３の発生電圧は、通常、複数個の電流
切り換え型論理回路、ＴＴＬ−ＥＣＬレベル変ｍ回路の
ＥＣＬ回路部分に共通して用いられる。

［発明が解決しようとする課Ｍ］ バイポーラ型集積回路では一般的にｐｎ接合分離を基本
としており、集積回路の基板を回路上の最低電位に、抵
抗の分離領域を回路上の最高電位に接続しであるため、
電源の投入順序によっては一時的に過大な回路電流が流
れ、これによって異常な現象が発生する恐れがある０例
えば、第３図の回路において、最高電位が後から与えら
れた場合、または何らかの原因により、−時的に最高電
位が遮断された場合、抵抗の分離領域が逆方向にバイア
スされなくなるため抵抗に対する分離効果がなくなる。

ところが、定電圧回路３および電流切り換え型論理回路
１自体は正常にバイアスされて正常に動作を開始してい
る。したがって、これらの回路内に含まれる抵抗にも正
常の電流が流れるが、この抵抗による電圧降下が大きい
場合には分離領域との間の接合が順方向にバイアスされ
るようになり、異常電流が流れることになる。これによ
って、基板内にも電圧降下が生じ、基板を含めてサイリ
スタ動作が引き起こされ、その場合には、再度最高電位
を投入しても正常状態に復帰しない現象が発生する。

［課題を解決するための手段］ 本発明の論理回路は、負電圧電源ＶＥＥによって給電さ
れる電流切り換え型論理回路、負電圧電源ＶＥＥおよび
正電圧電源ＶＣＣによって給電されるＴＴＬ−ＥＣＬレ
ベル変換回路およびこれらの回路の定電流源回路に所定
の電圧を印加するための定電圧回路とを含んでおり、そ
して、前記定電圧回路は負電圧電源および正電圧電源に
より給電されるようになされ両室源の電圧が印加された
場合のみに動作するように構成されている。

［実施例］ 次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図は、本発明の一実施例を示す回路図である。同図
に示すように、電流切り換え型論理回路ｌは負電圧電源
ＶＥＲのみで動作し、一方、ＴＴＬ−ＥＣＬレベル変換
回路２は、正電圧電源ＶＣＣ１負電圧電源ＶＥＥの両方
から給電を受ける。

ＴＴＬ−ＥＣＬレベル変換回路は、電流切り換え型論理
回路１のＥＣＬ論理レベルの出力を受けこれをＴＴＬ論
理レベルへ変換して外部へ出力し、あるいは、外部より
ＴＴＬ論理レベルの信号を受けこれをＥＣＬ論理レベル
に変換して電流切り換え型論理回路１へ出力する。

定電圧回路３ａは、抵抗Ｒ１〜Ｒ５、バイポーラトラン
ジスタＱｌ、Ｑ２によって構成され、端が正電圧電源Ｖ
ＣＣに接続される抵抗Ｒ１を除いて他の部分は、負電圧
電源ＶＥＲと接地端子ＧＮＤとの間に接続されている。

この定電圧回路３ａの出力電圧は電流切り換え型論理回
路１の論理レベルを一定に保つのに用いられる。ＴＴＬ
−ＥＣＬレベル変換回路のＥＣＬ回路部分もこの定電圧
回路からまたは同種の定電圧回路から定電圧の供給を受
けている。

次に、この実施例の回路の動作について説明する。まず
、負電圧電源ＶＥＲのみが印加された場合を考えると、
抵抗Ｒ１によるバイアス電流が流れないため、定電圧回
路３ａは動作せずトランジスタＱ２のエミッタ電位は、
はぼ、ＶＥＲと同電位となり、電流切り換え型論理回路
１には電流が流れない。したがって、これら各回路内の
抵抗に電圧降下が生じることがないので、正電圧が印加
されていないことによって抵抗に対する分離が正常に行
われていなくとも異常電流が流れることがない。そして
、正電圧電源ＶＣＣが印加されると直ちに正常の動作が
開始される。

次に、正電圧電源ＶＣＣのみが印加された場合は、定電
圧回路３ａのトランジスタＱ２のベース−コレクタ間に
は抵抗Ｒ１を介して微小電流が流れるが、定電圧回路３
の他の部分には電流が流れずかつ集積回路の大部分を占
める電流切り換え型論理回路１部分には、メイン電源の
負電圧電源ＶＥＥが印加されていないので電流は流れな
い。また、抵抗を分離するために必要な正電圧電源ＶＣ
Ｃはすでに与えられているため異常な動作には至らず、
次に印加される負電圧電源ＶＥＥによって正常な動作が
開始される。

すなわち、本発明の論理回路では負電圧電源ＶＥＥ、正
電圧電源ＶＣＣの両方が印加された時に始めて回路電流
が流れ全回路が正常な動作を開始するようにするために
、定電圧回路の必要電源をＶＥＲ，ＶＣＣの両方からと
っている。そのために一方の電源電圧が印加されても回
路の抵抗に電圧降下が生じることがなく、抵抗の分離が
行われないことに起因する中途段階での異常電流の発生
が防止され、回路が電源の投入順序によって誤動作する
事故が防止される。

第２図は、本発明の他の実施例を示す回路図である。こ
の実施例ではより簡略化された定電圧回路３ｂが用いら
れているが、この回路でもトランジスタＱ１のベース−
エミッタ間順方向電圧を抵抗Ｒ３、Ｒ２の比で昇圧した
電圧により電流切り換え型論理回路１の論理振幅を制御
しており、動作は、基本的には第１図のものと変わらな
い。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明は、電流切り換え型論理回
路とＴＴＬ−ＥＣＬレベル変換回路から構成された論理
回路において、電流切り換え型論理回路やＴＴＬ−ＥＣ
Ｌレベル変換回路のＥＣＬ回路部分の論理回路の論理振
幅、すなわち回路電流を制御する定電圧回路の必要とす
る電源を負電圧電源ＶＥＥおよび正電圧電源ＶＣＣの両
方から供給し、両電源の電圧が印加されたときに始めて
定電圧回路の電流が流れるようにしたものであるので、
本発明によれば、一方の電源電圧が印加されても定電圧
回路およびこの回路の動作を待って動作を開始する回路
部分に電流が流れることがない。したがって、本発明に
よれば、抵抗が正常に分離されていないことに起因する
中途段階での異常電流の発生が防止でき、電源投入順序
に依存しない安定な動作を行う電流切り換え型論理回路
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は、それぞれ本発明の実施例を示す回路
図、第３図は、従来例を示す回路図である。 １・・・電流切り換え型論理回路、　　２・・・ＴＴＬ
−ＥＣＬレベル変換回路、　　３ａ〜３ｃ・・・定電圧
回路、　　ＶＣＣ・・・正電圧電源、　　ＶＥＥ・・・
負電圧電源、 ＧＮＤ・・・接地端子、 １ ２ ・・・バイポーラトランジスタ、 Ｒ。 〜Ｒ８ ・・・抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）負電圧電源により給電される電流切り換え型論理
   回路と、負電圧電源および正電圧電源によって給電され
   るＴＴＬ−ＥＣＬレベル変換回路と、前記電流切り換え
   型論理回路および前記ＴＴＬ−ＥＣＬレベル変換回路の
   それぞれに所定の電圧を印加するための定電圧回路とを
   具備する論理回路において、前記定電圧回路は負電圧電
   源および正電圧電源によって給電され両電源の電圧が印
   加された場合にのみ動作することを特徴とする論理回路
   。