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JPH0220017B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0220017B2
JPH0220017B2 JP56102875A JP10287581A JPH0220017B2 JP H0220017 B2 JPH0220017 B2 JP H0220017B2 JP 56102875 A JP56102875 A JP 56102875A JP 10287581 A JP10287581 A JP 10287581A JP H0220017 B2 JPH0220017 B2 JP H0220017B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bipolar transistor
potential
level
transistor
base
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.)
Expired - Lifetime
Application number
JP56102875A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS585029A (ja
Inventor
Hiroshi Shimada
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP56102875A priority Critical patent/JPS585029A/ja
Priority to US06/392,750 priority patent/US4538076A/en
Priority to DE8282303392T priority patent/DE3273172D1/de
Priority to EP82303392A priority patent/EP0068883B1/en
Publication of JPS585029A publication Critical patent/JPS585029A/ja
Publication of JPH0220017B2 publication Critical patent/JPH0220017B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/02Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components
    • H03K19/08Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices
    • H03K19/094Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors
    • H03K19/0944Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET
    • H03K19/09448Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits using specified components using semiconductor devices using field-effect transistors using MOSFET or insulated gate field-effect transistors, i.e. IGFET in combination with bipolar transistors [BIMOS]
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K19/00Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
    • H03K19/0175Coupling arrangements; Interface arrangements
    • H03K19/017509Interface arrangements
    • H03K19/017518Interface arrangements using a combination of bipolar and field effect transistors [BIFET]

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Logic Circuits (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はICメモリ装置等から出力される信号
レベルをこれと異なる任意の電圧レベルに変換す
るレベル変換回路に関するものである。
ランダム・アクセス・メモリ(以下RAMと云
う)等の回路内部のMOS動作レベル、例えばア
ース電位(VEE)を0Vとし、このアース電位VEE
より5V高い電圧VCC間を論理振幅として動作する
TTLレベル(トランジスタ・トランジスタ・ロ
ジツクレベル)をECL(エミツタ・カツプルド・
ロジツク)レベル、例えばアース電位(VCC)を
0Vとし、かつこれより−5.2V低い電圧VEEを論理
振幅とする電圧レベルに変換する場合は、TTL
(MOS)−ECLコンバータを用いて5V、0V、−
5、2Vの電圧を発生させることで行うようにし
ている。
しかし、かかる方式は3つの電源が必要である
ため、集積度に影響する。
そこで、本発明は上記点に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは2電源を利用してこ
れを論理振幅として動作するMOSレベルを他の
異なる電圧レベルに変換し、該変換手段を直結す
ることで必要とするレベルの電圧を取出し得るよ
うにしたレベル変換回路を提供するにある。
上記の目的は、低電位側電源を基準電位とする
第1の論理信号を高電位側電源を基準電位とする
第2の論理信号へ変換する回路であつて、第1、
第2のバイポーラトランジスタを具備し、第1、
第2のバイポーラトランジスタのコレクタに第2
の論理信号の基準電位を印加し、第1のバイポー
ラトランジスタのエミツタを第2のバイポーラト
ランジスタのベースに接続すると共に、第2のバ
イポーラトランジスタのエミツタを出力端とし、
第1の論理信号の一方の論理レベルでは第2のバ
イポーラトランジスタのベースに第2の論理信号
の基準電位を印加して導通させ、他方の論理レベ
ルでは第1のバイポーラトランジスタのベースに
第2の論理信号の基準電位を印加し、第1のバイ
ポーラトランジスタを介して第2のバイポーラト
ランジスタを導通させる様にしたことを特徴とす
るレベル変換回路によつて達成される。
以下、本発明の具体的実施例を図面について説
明する。
第1図は本発明にかかるレベル変換回路の一例
を示すもので、Q1はデプリーシヨン形のMOSト
ランジスタ、Q2はエンハンスメント形のMOSト
ランジスタであり、該MOSトランジスタQ1,Q2
は論理ゲートを構成するもので、電源VDDとアー
ス電源VCCに直列に接続され、その各ゲートは入
力端子T1,T2にそれぞれ接続されているととも
に、入力端子T1,T2には電源VDD(例えば5V)と
アース電源VEE(例えば0V)間を論理振幅として
動作する互に逆相の論理信号が入力されるように
なつている。また、前記MOSトランジスタQ1
ソースとMOSトランジスタQ2のドレインとの接
続点Aと電源VDD間にはレベルダウン用のバイポ
ーラトランジスタQ3のエミツタ・コレタク間が
接続され、かつ該バイポーラトランジスタQ3
ベースは前記MOSトランジスタQ2のゲート端子
T2に接続されている。さらにまた、前記接続点
Aにはレベルダウン用バイポーラトランジスタ
Q4のベースが接続され、該バイポーラトランジ
スタQ4のコレクタは前記電源VDDに、かつそのエ
ミツタは出力端子T3にそれぞれ接続されている
とともに、出力端子T3にはECL等を等価的に表
わした模擬負荷RLが接続されている。T4は模擬
負荷RLの外部電源端子で、該電源端子T4には模
擬負荷RLに対応して任意の電位が供給されるよ
うになつている。
なお、上記MOSトランジスタQ1,Q2およびバ
イポーラトランジスタQ3,Q4はRAM等を構成す
る同一のIC基板上に一体に形成されるものであ
る。
上記構成の回路において、今入力端子T1
“H”(VDD電位)、入力端子T2が“L”(VEE電位)
であるとすると、MOSトランジスタQ1のゲート
はVDD電位となるため、該MOSトランジスタQ1
はオンし、かつ入力端子T2が“L”であること
によりMOSトランジスタQ2およびバイポーラト
ランジスタQ3はカツトオフしている。これに伴
い接続点Aの電位はVDDとなり、かつバイポーラ
トランジスタQ4がオンされる結果、出力端子T3
の電圧レベルは、バイポーラトランジスタQ4
ベース・エミツタ間電圧VBEだけ接続点Aの電位
から電圧した値VDD−VBEとなる。即ちバイポー
ラトランジスタQ4がオンし、かつ外部端子T4
電位を所定の値にして模擬負荷RLに電流を流が
せば、出力端子には必要とする電圧レベル、例え
ばECLに必要な“H”レベル電圧が取出される
ことになる。
尚、MOSトランジスタQ2は、後述の様にバイ
ポーラトランジスタQ3がオンしたときに、その
電流を流すためのプルダウン抵抗として作用す
る。但し、バイポーラトランジスタQ1はオンし
ているときにも、A点がプルダウンされている
と、A点の電位が下がり気味になるので、本実施
例ではプルダウン抵抗をMOSトランジスタQ2
構成し、T1が“H”、T2が“L”のときには、
Q2をカツトオフさせて、プルダウン抵抗をして
作用しない様にしている。
次に入力端子T1が“L”(VEE=0Vの電位)、
入力端子T2が“H”(VDD=5Vの電位)となつた
場合の動作を説明する。入力端子T2の入力が
“H”(VDD)のため、バイポーラトランジスタQ3
がオンする。
又、MOSトランジスタQ2もオンして、バイポ
ーラトランジスタQ3からの電流を流すためのプ
ルダウン抵抗として作用する。
その結果、A点の電位はバイポーラトランジス
タQ3のベース電位VDDからそのベース・エミツタ
間電圧VBE′を差し引いた値VDD−VBE′となる。こ
のときMOSトランジスタQ1のゲート電位は
“L”(VEE)であるから、そのゲート・ソース間
電圧は−(VDD−VBE′−VEE)となつてQ1のゲート
はそのソース(A点)に対して負にバイアスされ
る。デプリーシヨントランジスタは、ソースが零
電位、ゲートが零電位のときでもカツトオフしな
いで電流を流すが、ゲート電位がソース電位に対
して閾値以上に負になればカツトオフして電位は
流れない。従つて、MOSトランジスタQ1の閾値
を−(VDD−VBE′−VEE)よりも零電位側に設定し
ておくことで、T1が“L”、T2が“H”となつた
ときにMOSトランジスタQ1はカツトオフする。
その結果、A点の電位はVDD−VBE′となり、MOS
トランジスタQ4もオンするので、端子T3の電位
はVDD−VBE′−VBEとなる、VBE=VBE′とすれば、
端T3の出力電位は、電圧降下分2VBEをVDDから差
引いたVDD−2VBEとなり、これが例えばECLに必
要な“L”レベルの電圧となる。
第2図は本発明におけるレベル変換回路の他の
実施例を示すものである。同図において、論理ゲ
ート用のトランジスタQ1をPチヤンネルのMOS
トランジスタに、トランジスタQ2をnチヤンネ
ルMOSトランジスタとしてC−MOSインバータ
を構成し、さらに該C−MOSインバータの入力
端T5にはC−MOSインバータからなる反転回路
INVの出力が接続されており、そして反転回路
INVの入力端子T6には第1図に対応した“H”
(VDDの電位)、“L”(VEEの電位)の論理信号が
加えられるようになつている。
この実施例においては、入力端子T6が“H”
のとき反転回路INVの出力が“L”であるため、
PチヤンネルMOSトランジスタQ1がオンし、n
チヤンネルMOSトランジスタQ2およびバイポー
ラトランジスタQ3がカツトオフされるため、接
続点Aの電位はVDDとなり、これに伴いベースバ
イアスに応じたバイポーラトランジスタQ4のオ
ン動作で第1図の場合と同様に出力端子T3の電
圧レベルは、バイポーラトランジスタQ4のベー
ス・エミツタ電圧VBEだけ電圧降下したVDD−VBE
となる。また、入力端子T6が“L”となつた場
合には、反転回路INVの出力は“H”、即ち入力
端子T5の入力が“H”となるため、Pチヤンネ
ルMOSトランジスタQ1はカツトオフ、nチヤン
ネルMOSトランジスタQ2およびバイポーラトラ
ンジスタQ3がオンとなり、かつバイポーラトラ
ンジスタQ4もそのベースにかかるバイアスに応
じてオンとなるため、第1図の場合と同様に出力
端子T3にはバイポーラトランジスタQ3およびQ4
のベース・エミツタ電圧VBEを差引いたレベルの
電圧VDD−2VBEが取出されることになる。
以上のように本発明によれば、同一のIC基板
上にMOSトランジスタとバイポーラトランジス
タとによりレベル変換回路を形成し、MOSトラ
ンジスタによつて得られる回路内部のMOSレベ
ルをバイポーラトランジスタによつて任意の電圧
レベルに変換できるようにしたものであるから、
例えばRAMの外部に出力されるTTLレベルを
ECLレベルに変換する場合、そのレベル変換が
容易となり、かつ従来のようにTTL−ECLコン
バータがなくともECL等の論理回路をRAM等に
直結できるほか、IC化に対する集積度も向上で
きる利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明にかかるレベル変換回路の一例
を示す回路図、第2図は本発明の他の実施例を示
す回路図である。 Q1,Q2……MOSトランジスタ、Q3,Q4……バ
イポーラトランジスタ、T1,T2……入力端子、
T3……出力端子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 低電位側電源を基準電位とする第1の論理信
    号を高電位側電源を基準電位とする第2の論理信
    号へ変換する回路であつて、第1、第2のバイポ
    ーラトランジスタを具備し、第1、第2のバイポ
    ーラトランジスタのコレクタに第2の論理信号の
    基準電位を印加し、第1のバイポーラトランジス
    タのエミツタを第2のバイポーラトランジスタの
    ベースに接続すると共に、第2のバイポーラトラ
    ンジスタのエミツタを出力端とし、第1の論理信
    号の一方の論理レベルでは第2のバイポーラトラ
    ンジスタのベースに第2の論理信号の基準電位を
    印加して導通させ、他方の論理レベルでは第1の
    バイポーラトランジスタのベースに第2の論理信
    号の基準電位を印加し、第1のバイポーラトラン
    ジスタを介して第2のバイポーラトランジスタを
    導通させる様にしたことを特徴とするレベル変換
    回路。
JP56102875A 1981-06-30 1981-06-30 レベル変換回路 Granted JPS585029A (ja)

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JP56102875A JPS585029A (ja) 1981-06-30 1981-06-30 レベル変換回路
US06/392,750 US4538076A (en) 1981-06-30 1982-06-28 Level converter circuit
DE8282303392T DE3273172D1 (en) 1981-06-30 1982-06-29 A level converter circuit
EP82303392A EP0068883B1 (en) 1981-06-30 1982-06-29 A level converter circuit

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JPS585029A JPS585029A (ja) 1983-01-12
JPH0220017B2 true JPH0220017B2 (ja) 1990-05-07

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EP0068883B1 (en) 1986-09-10
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