JP2001284475A - 集積回路 - Google Patents

集積回路

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JP2001284475A JP2000089834A JP2000089834A JP2001284475A JP 2001284475 A JP2001284475 A JP 2001284475A JP 2000089834 A JP2000089834 A JP 2000089834A JP 2000089834 A JP2000089834 A JP 2000089834A JP 2001284475 A JP2001284475 A JP 2001284475A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 寄生素子に流れる電流を防止し、消費電力を
低減させることのできる集積回路を提供することを目的
とする。 【解決手段】 上記の課題を解決するため、電界効果ト
ランジスタを有する集積回路において、電界効果トラン
ジスタ(b)の寄生トランジスタ(Tr2)のベース
(b−4)と寄生トランジスタ(Tr2)のオフ電圧と
なる電源との間に接続され、電界効果トランジスタ
(b)のゲート電圧に応じてオン・オフするスイッチ手
段(22)を有することを特徴とする。このように、電
界効果トランジスタ(b)を有する切替回路(18)の
寄生トランジスタ(Tr2)のベース(b−4)をオフ
電圧にするスイッチ手段(22)を有することにより、
寄生トランジスタ(Tr2)を流れる寄生電流を防ぐこ
とができ、集積回路の消費電力を低減させることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、集積回路に係り、
特に電界効果トランジスタ(FET)を内蔵する集積回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、集積回路は、その構造上各種の寄
生素子が存在する。例えば、N形半導体基板に形成され
たnチャネルFETの場合、寄生素子としてのNPN形
トランジスタが存在する。
【0003】図6は、従来の集積回路の一例の回路構成
図である。
【0004】図6において、集積回路(IC)10は音
声処理回路7、切替回路5、スイッチ3、電源1、2で
構成される。この集積回路10は、音声入力端子6から
音声信号が入力され、音声処理回路7によって、音声信
号の増幅等が行われる。音声処理された音声信号は音声
信号端子8から、切替端子4に応じて音声出力端子9に
供給される。
【0005】切替回路5ではスイッチ3の切り替えによ
って、切り替え処理が行われる。スイッチ3は電源1ま
たは電源2のいずれかに切り替えられることにより、音
声出力のオン・オフの切り替えを行う。切替回路5はF
ETを用いてスイッチ3の切替を基に切り替え処理を行
うが、FETに寄生素子のトランジスタが存在する。
【0006】図7は、従来の一例である切替回路の回路
構成を示す図である。
【0007】図7において、切替回路5は、スイッチ
3、切替端子4と接続される。切替回路5では、スイッ
チ3の電源1又は電源2の接続によって、切り替え処理
が行われ、切り替え処理によって生成された切替信号
は、切替端子4に送られる。
【0008】切替回路5は、抵抗R1、R2、FET
a、電源24から構成される。FETaには、その構造
上寄生トランジスタTr1が寄生する。
【0009】抵抗R1は、スイッチ3とFETaと接続
される。抵抗R2は、抵抗R1と寄生トランジスタTr
1のベースに接続される。FETaにおいて、ゲートa
−1は抵抗R1、R2に接続され、ドレインa−2は切
替端子4と接続され、ソースa−3はGNDに接続され
る。寄生トランジスタTr1において、ベースがFET
aに接続され、コレクタが電源24に接続され、エミッ
タがGNDに接続される。
【0010】電源24のドレイン電圧Vddが集積回路
全体に印加され、スイッチ3の切替に応じてFETaの
ゲートa−1に電圧が印加されると、FETaのオン・
オフが切り替えられる。FETaがオンする時、ドレイ
ンa−2からソースa−3に電流が流れる。
【0011】同時に、スイッチ3に接続された電源によ
ってバックゲートa−4が制御される。バックゲートa
−4に電源が供給されると、寄生トランジスタTr1の
ベースに電流が流れ、寄生トランジスタTr1がオンす
ることにより、基板34(図8)から電流が流れる。
【0012】図8に、従来の一例である切替回路のFE
Tの断面図を示す。
【0013】図8に示すFETaは、n形半導体基板3
4上に形成されたp形拡散層33に形成される。また、
FETaはアルミ等の金属で形成された電極31、絶縁
膜30、n形拡散層32により構成される。このFET
aはnチャネルのFETであり、n形半導体基板34に
は、電源24から電圧Vddが印加される。
【0014】FETaは、ゲートa−1がハイレベルに
なるとオンし、ローレベルになるとオフする。FETa
には、n形半導体基板34がコレクタ、P形拡散層33
がベース、n形拡散層32がエミッタとして作用し、N
PN形トランジスタTr1が構造的に存在する。このた
め、バックゲートa−4に電圧を印加すると、この寄生
トランジスタTr1のベースに電圧が印加され、寄生ト
ランジスタTr1がオンすると、コレクタ電流がn形半
導体基板34からp形拡散層33、n形拡散層32へと
流れる。
【0015】図9は、従来の一例である切替回路の各素
子のタイミングチャートを示す図である。
【0016】図9において、切替回路5のスイッチ3
が、電源1または電源2の切り替えによって集積回路の
音声出力を切り替えている。スイッチ3が電源2に接続
した時に音声を出力し、電源1に接続した時、音声を出
力しないものとする。スイッチ3が電源2に接続されて
いる場合、FETaのゲートa−1は電圧が印加され
ず、ローレベルとなる。FETaは、ゲートa−1に電
圧が印加されていない場合、オフとなる。この時、寄生
トランジスタTr1のバックゲートa−4はローレベル
となるため、ベース電圧はローレベルとなりオフする。
よって、スイッチ3が電源2に接続されている場合、寄
生トランジスタTr1はオフとなる。
【0017】一方、スイッチ3が電源1に接続されてい
る場合、ゲートa−1に電圧が印加され、ハイレベルと
なる。FETaは、ゲートa−1に電圧が印加されるた
め、ドレインa−2からソースa−3に電流が流れ、オ
ンとなる。この時、寄生トランジスタTr1は、バック
ゲートa−4に電流が流れ、ベースに電圧が印加され
る。よって、スイッチ3が電源1に接続されている場
合、寄生トランジスタTr1はオンとなり、FETaの
ソースを介して接地に寄生電流が流れる。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、FET
aはその構造上寄生トランジスタが存在し、FETaの
バックゲートに電圧が印加されると、寄生トランジスタ
に電流が流れ、電流を不要に消費してしまうという問題
点があった。
【0019】従って、本発明は上記従来の問題点を解決
し、寄生素子に流れる電流を防止し、消費電力を低減さ
せることのできる集積回路を提供することを目的とす
る。
【0020】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、電界効果トランジスタを有する集積回路において、
電界効果トランジスタ(b)の寄生トランジスタ(Tr
2)のベース(b−4)と寄生トランジスタ(Tr2)
のオフ電圧となる電源との間に接続され、電界効果トラ
ンジスタ(b)のゲート電圧に応じてオン・オフするス
イッチ手段(22)を有することを特徴とする。
【0021】請求項1に記載の発明によれば、電界効果
トランジスタ(b)を有する切替回路(18)の寄生ト
ランジスタ(Tr2)のベース(b−4)をオフ電圧に
するスイッチ手段(22)を有することにより、寄生ト
ランジスタ(Tr2)を流れる寄生電流を防ぐことがで
き、集積回路の消費電力を低減させることができる。
【0022】請求項2に記載の発明は、スイッチ手段
(22)が、前記電界効果トランジスタ(b)のバック
ゲートと寄生トランジスタ(Tr2)のオフ電圧との間
に接続されることを特徴とする。
【0023】請求項2に記載の発明によれば、スイッチ
手段(22)を切替回路(18)の電界効果トランジス
タ(b)のバックゲートと、グランドに接続することに
より、寄生トランジスタ(Tr2)に流れる寄生電流を
防ぐことができ、集積回路の消費電力を低減させること
ができる。
【0024】尚、上記の括弧内の符号は本発明の理解を
容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、こ
れらに限定されるものではない。
【0025】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施例である
切替回路が設けられた集積回路を示す図である。
【0026】図1において、集積回路(IC)12は音
声処理回路14、切替回路18、スイッチ19、電源2
0、21で構成される。この集積回路12は、音声入力
端子13であるAから音声信号が入力され、音声処理回
路14によって、音声信号の増幅等が行われる。音声処
理された音声信号は音声信号端子15のBから、切替端
子17の信号に応じて音声出力端子16のCに供給され
る。
【0027】切替回路18ではスイッチ19の切り替え
によって、切り替え処理が行われる。スイッチ19は電
源20または電源21のいずれかに切り替えられること
により、音声出力のオン・オフの切り替えを行う。切替
回路18はFETを用いてスイッチ19の切り替えに応
じて切り替え処理を行うが、FETに寄生トランジスタ
が存在する。このFETがオンされるとトランジスタが
オンされ、寄生電流が流れる。
【0028】図2に、本発明の一実施例である集積回路
に関する波形を示す図である。
【0029】図2のAの波形は、図1に示した音声入力
端子13での音声波形である。図2のBの波形は、音声
処理回路14の出力波形である。図2のCの波形は、切
替回路18の状態を示す波形である。
【0030】Aの音声波形は、音声処理回路14で増幅
され、音声信号端子15に出力される。また、B、Cの
出力波形において、切替回路18がオフの間は音声処理
回路14の出力は、音声出力端子16から出力される。
時刻tで切替回路18がオンすると、音声処理回路14
の出力は、切替回路18を介して接地に流れるため、音
声出力端子16からは音声は出力されない。
【0031】次に、切替回路18について詳細に説明す
る。
【0032】図3は、本発明の一実施例である切替回路
の回路構成を示す図である。
【0033】図3において、切替回路18は、音声出力
端子16と接地との間に接続される。切替回路18で
は、スイッチ19の電源20と電源21との切替に応じ
てオン・オフされる。
【0034】切替回路18は、抵抗R3、FETb、ス
イッチ22で構成される。抵抗R3はスイッチ19とF
ETbとの間に接続される。FETbは、ゲートb−1
が抵抗R3に接続され、ドレインb−2が切替端子17
と接続され、ソースb−3がGNDに接続される。スイ
ッチ22は寄生トランジスタTr2のベースとFETb
のバックゲートとGNDとの間に接続される。
【0035】スイッチ22は、FETbのゲート電圧が
ハイレベルの時にオンし、ゲート電圧がローレベルの時
にオフする。
【0036】スイッチ19の切替に応じてFETbのゲ
ートb−1がハイレベルになると、FETbはオンす
る。FETbがオンすると、ドレインb−2とソースb
−3との間に電流が流れる。
【0037】この時、FETbのバックゲートもハイレ
ベルとされると、スイッチ22がオンされる。スイッチ
22がオンされると、バックゲートb−4に電流が流れ
ず、オフ電圧の電源となるGNDに流れる。よって、寄
生トランジスタTr2のベースに電流は流れずにオフ状
態となる。このスイッチ22の切替によってバックゲー
トb−4に流れる電流を制御することにより、寄生トラ
ンジスタTr2のベースに電流が流れることを防ぐこと
ができる。従って、寄生トランジスタTr2に電流が流
れず、切替回路18の消費電力を抑えることができる。
【0038】図4は、本発明の一実施例である切替回路
のFETの断面図を示す図である。
【0039】図4に示すFETbは、n形半導体基板3
9上に形成されたp形拡散層38に形成される。また、
FETbはアルミ等の金属で形成された電極35、絶縁
膜36、n形拡散層37で構成される。このFETbは
nチャネルのFETであり、n形半導体基板39には、
電源23から電圧Vddが印加される。
【0040】FETbは、ゲートb−1がハイレベルに
なるとオンし、ローレベルになるとオフする。
【0041】ゲートb−1がハイレベルになると、バッ
クゲートb−4もハイレベルとされる。バックゲートb
−4がハイレベルとされると、スイッチ22がオンされ
る。スイッチ22がオンされると、寄生トランジスタT
r2のベースは、GNDに接続される。よって、寄生ト
ランジスタTr2はオフされる。
【0042】図5は、本発明の一実施例である切替回路
の各素子のタイミングチャートである。
【0043】図5において、切替回路18のスイッチ1
9が、電源20または電源21の切り替えによって集積
回路の音声出力をミュートしている。スイッチ19が電
源21に接続した時に音声を出力し、電源20に接続し
た時、音声を出力しないものとする。
【0044】スイッチ19が電源20に接続されている
場合、FETbのゲートb−1はローレベルとなる。F
ETbは、ゲートb−1がローレベルのとき、オフす
る。この時、スイッチ22はオフされる。また、寄生ト
ランジスタTr2のベースはローレベルであるので、寄
生トランジスタTr2はオフとなる。
【0045】一方、スイッチ19が電源21に接続され
た場合、ゲートb−1がハイレベルとなる。FETb
は、ゲートb−1がハイレベルとなるとオンして、ドレ
インb−2からソースb−3に電流が流れる。
【0046】この時、スイッチ22はオンされる。スイ
ッチ22がオンされると、寄生トランジスタTr2は、
ベースが接地され、オフする。よって、寄生トランジス
タTr2に電流は流れない。
【0047】従って、上記のように、スイッチ22をオ
ン・オフすることによって、FETbがオンする時、寄
生トランジスタTr2がオンすることを防ぐことができ
る。これにより、寄生トランジスタTr2に流れる寄生
電流を防ぎ、消費電力を抑えることができる。
【0048】尚、本発明は、上記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の範囲から逸脱することなく種々の
変形例がなされるものである。
【0049】
【発明の効果】本発明の集積回路によれば、電界効果ト
ランジスタである切替回路の寄生トランジスタのベース
をオフ電圧にするスイッチ手段を有することにより、寄
生トランジスタを流れる寄生電流を防ぐことができ、集
積回路の消費電力を低減させることができる。
【0050】また、本発明の集積回路によれば、スイッ
チ手段を切替回路の電界効果トランジスタのバックゲー
トとグランドに接続することにより、寄生トランジスタ
に流れる寄生電流を防ぐことができ、集積回路の消費電
力を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例である切替回路が設けられた
集積回路を示す図である。
【図2】本発明の一実施例である集積回路に関する波形
を示す図である。
【図3】本発明の一実施例である切替回路の回路構成を
示す図である。
【図4】本発明の一実施例である切替回路のFETの断
面図を示す図である。
【図5】本発明の一実施例である切替回路の各素子のタ
イミングチャートである。
【図6】従来の集積回路の一例の回路構成図である。
【図7】従来の一例である切替回路の回路構成を示す図
である。
【図8】従来の一例である切替回路のFETの断面図を
示す。
【図9】従来の一例である切替回路の各素子のタイミン
グチャートを示す図である。
【符号の説明】
1、2、20、21 電源 3、19、22 スイッチ 4、17 切替端子 5、18 切替回路 10、12 集積回路(IC) 7、14 音声処理回路 a、b FET Tr1、Tr2 寄生トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03K 17/00 Fターム(参考) 5F038 AV06 DF01 DF06 DF08 DF17 EZ20 5F048 AC07 BF02 5F064 BB21 BB37 CC09 CC22 FF07 FF24 5J055 AX12 AX53 AX64 EY17 EY29 GX01 GX04 GX07

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電界効果トランジスタを有する集積回路
    において、 前記電界効果トランジスタの寄生トランジスタのベース
    と該寄生トランジスタのオフ電圧となる電源との間に接
    続され、前記電界効果トランジスタのゲート電圧に応じ
    てオン・オフするスイッチ手段を有することを特徴とす
    る集積回路。
  2. 【請求項2】 前記スイッチ手段は、前記電界効果トラ
    ンジスタのバックゲートと前記寄生トランジスタのオフ
    電圧との間に接続されることを特徴とする請求項1記載
    の集積回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004059841A1 (ja) * 2002-12-25 2004-07-15 Nec Corporation 接地スイッチ回路
JP2007189507A (ja) * 2006-01-13 2007-07-26 Nec Corp 高周波スイッチ回路
JP2008067187A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd ミュート回路、およびそれを備えた半導体集積回路
JP2011254693A (ja) * 2010-05-07 2011-12-15 Fujitsu Semiconductor Ltd Dcdc変換装置

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