发明名称 具有三状态能力之射极耦合逻辑电路
摘要 一种ECL电路(30),其具有一对射极耦合之极电晶体(Q1A和Q1B),一个主电流源(26),一个电阻器(R1A),以及一个输出电晶体(Q2);该ECL电路含有一个切换级(38),当电路于正常的ECL输出电压范围下操作时,该切换级可使电路具有一种三态的操作模态。切换级使超过电流源所供应程度之电流流往电阻器。输出电晶体便关闭(turn off),而使电路呈现高的输出阻抗。
申请公布号 TW139006 申请公布日期 1990.08.01
申请号 TW077108800 申请日期 1988.12.16
申请人 飞利浦电泡厂 发明人 杰佛瑞.亚马.韦斯特
分类号 H03K17/10;H03K17/12 主分类号 H03K17/10
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 l.一种逻辑电路,其包含有:一第一主要双 极电晶捏,此第一电晶体具有一个基极, 让基极接收输入电压,一个射极,与第一 节点耦合连接,以及一个集极,与第二节 点连接,代表电路状态的中间电压讯号于 该处提供;一个相似极性的第二主要双极 电晶体此第二电晶体具有一个基极,该基 极接收另一输入电压,一个射极,与第一 节点稠合连接,以及一个集极,与一第一 供应电压源稠合连接;一个耦含在第一节 点和一第二供应电压源之间的电流源,快 于第一节点处提供全供应电流;以及一个 连接在第二点和第一供应电压源之间之电 阻器,其中(1)当第一电晶体关闭且第二 电晶体开启时,中间讯号位于第一电压位 准,代表第一逻辑状态,此时主供应电流 绝大部分均未流经上述电阻;(2)当第一 电晶体开启而第二电晶体关闭时,中间讯 号位于第二电压位准,代表第二逻辑状态 ,此时主供应电流几乎均通过上述电阻, 第二电压位准比第一电压位准更接近第二 供应电压,其特征在于尚包含有切换装置 ,当输出控制讯号位于某特定状况时,可 回应于该输出控制讯号而使超出主供应电 流的电流与主要电晶体的传导状况无关地 流过上述电阻,于是使中间讯号到达一个 比第二位准更接近第二供应电压的电压値 ,因此而将电路置于第三状态。 2.根据申请专利范围第1项所请之电路,其 尚包括有一个相似极性的双极输出电晶体 ,其基极耦合连接至第二节点,射极耦合 连接至输出端,而集极则耦合连接至一电 压源,于中间讯号位在第一或第二电压位 准时,输出电晶体位在开启状态,于是对 于输出端所驱动的次级电路而言,输出端 便呈现低阻抗,其特征在于次级电路防止 输出端上的电压过于接近第二供应电压到 超过终止电压(安排在供应电压之间)的 地步,终止电压与第一供应压相当接近, 其间的接述程度足以使输出电晶体在控制 讯号到达特定状况时关闭,使输出端此时 对次级电路呈现极高的阻抗。 3.根据申请专利范围第2项所谓之电路,其 中,该次级电路包含有一个滙流排,其至 少一端经一电阻器而终止于一终端电压源 ,特征在于电路和滙流排满足以下关系: IFRR1>VCC-VTT-VBE>IMR 其中,IFR为切换装置于第一电晶体关闭 时所带引通过电阻器的最大电流大小,R 1为电阻器的电阻値,CCC一VTT为第一 供应电压和终端电压之间的差値,VBE为 双极电晶体刚到达其前向传导的完全导通 状态时,跨于其基射接面上的标准电压大 小,而IM为主供应电流之値。 4.根据申请专利范围第2项所谓之电路,其 特征在于切换装置包含有: 一流路电晶体,具有一耦合至另一节点的 第一流路电极,一耦合至第二节点的第二 流路电极,以及一控制电极,可响应于一 流路控制电压而控制流路电极之间的电流 传输;和 一另外之电流源,连接在该另一节点和第 二供应电压源之间,以在该另一节点上提 供另一供应电流。 5.根据申请专利范围第4项所请之电路,其 特征在于切换装置包含有: 另一流路电晶体,其具有一耦合至该另一 节点的第一流路电极,一耦合至一电压源 的第二流路电极,以及一控制电极,可响 应于另一流路控制电压而控制此另一电品 体之流路电极之间的电流传输;和 控制装置,可响应于输出控制讯号而产生 流路控制电压。 6.根据申请专利范围第5项所谓之电路,其 特征在于两流路电晶体为相似极性之双极 电晶体,其第一,第二,和控制电极分别 为射极,集极和基极。 7.根据申请专利范围第6项所请之电路,其 特征在于各电晶体NPN电晶体。 8.根据申请专利范围第6项所谓之电路,其 特征在于控制装置包含有可将控制讯号与 一参考号作差分比较而产生流路控制电压 的装置。 9.根据申请专利范围第4项所请之电路,其 特征在于有一电压定位电路,与位在第二 节点和第一供应电压源之间的电阻器并联 连接,以限制垮在电阻器上的电压。 10. 根据申请专利范围第9项所请之电路, 其特征在于定位电路防止跨在电阻器上的 电压値超过一个VCL値,让VCL値足下述 关系: (IM+IF)R1>VCL>VCC-VTT-VBE>IMR1 其中,IM为主供应电流大小,IF为另 一供应电流的大小,R1为电阻器的电阻 値,VCC一VTT为第一供应电压和终端电 压之间的差値,而VBE为双极电晶体刚到 达其前向传导的完全导通状态时跨于其基 射接面上的标准电压大小。 11. 根据申请专利范围第10项所请之电路, 其等徵在于VCL约等于IFR1。 12. 根据申请专利范围第9项所请之电路, 其特征在于包含有移阶装置,可响应于在 一个接近第一供应电压的电压至供应电压 之间的另一个电压的范围内变化的一对互 补内电压而分别将内电压値向第二供应电 压移动一个大致上超过lVBE的相等量。 以产生输入电压,其中VME为双极电晶体 刚到达其前向传导的完全沟通状态时跨于 其基射接面上的标准电压大小。 13. 根据申请专利范围第12项所请之电路, 其等徵在于移阶装置分为两个部份,每一 部分包含有: 一个相似极性的移阶双极电晶体,具有一 个供接数内电压之一的基极,一个射极, 和一个耦合至一电压源的集极;以及 一移阶元件,连接在移阶电晶体的射极和 一节点(此节点与主要电晶体之一的集极 耦合连接)之间。 14. 根据申请专利范围第13项所请之电路, 其特征在于移阶装置和电压定位电路防止 第一电晶体进入极饱和状态。 15. 根据申请专利范围第14项所谓之电路, 其特征在于定位电路防止跨在电阻器上的 电压値超过一个V"値满足下述关系: (IM+IF)R1>VCL>VCC-VTT-VBE>IMR1 其中IM为主供应电流大小,IF为另一 供应电流的大小,R1为电阻器的电阻値 ,VCC一VTT为第一供应电压和终端电压 之间的差値,而VBE为双极电晶体刚到达 其前向传导约完全导通状态时跨于其基射 接面上的标准电压大小;且各移阶元件产 生一个移阶电压,此移阶电压之大小为V LS,VLS满足下述关系: VLS>VCL-VBE-VSV 其中VSV 为第一电晶体基集极之间的最大 容许前向电压値。 l6. 根据申请专利范围第15项所请之电路, 其特征在于VLS约等于VCL一VBE。 17. 根据申请专利范围第13项所谓之电路. 其尚包括有另一电阻器,连接在第二电晶 体的集极和第一供应电压源之间,且特征 为还包含有另一电压定位电路,与该另一 电阻器并联而一齐连接在第二电晶体的集 极和第一供应电压源之间,以限制跨在该 另一电阻器上的电压。 18. 根据申请专利范围第17项所谓之电路, 其中,电阻器大致相同,其特征为定位电 路大致上是一样的,且移阶元件也大致上 是一样的。 19. 根据申请专利范围第18项所谓之电路, 其特征为定位电路和移阶元件均各包含有 至少一个二极捏。图示简单说明: 图1为一习知滙流排系统的电路/方 块图, 图2a和2b为习知ECL输出级的电 路图。 图3为一滙流排系统的电路/方块图 , 图4为一电路图
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