JP2003338739A - Analog signal input circuit for ad converter - Google Patents

Analog signal input circuit for ad converter

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JP2003338739A
JP2003338739A JP2002146415A JP2002146415A JP2003338739A JP 2003338739 A JP2003338739 A JP 2003338739A JP 2002146415 A JP2002146415 A JP 2002146415A JP 2002146415 A JP2002146415 A JP 2002146415A JP 2003338739 A JP2003338739 A JP 2003338739A
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JP
Japan
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voltage
input terminal
analog signal
control means
power supply
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JP2002146415A
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Inventor
Akihiro Yano
章浩 矢野
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Renesas Design Corp
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Renesas Design Corp
Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enable direct application of a overvoltage, without increasing the circuit size. <P>SOLUTION: Each input terminal, to which an analog signal is applied, is provided with a surge-protecting means, and a conduction-controlling means for connecting/disconnecting the path of a signal line from the input terminal to an AD converter in accordance with the selection signal. A diode-connected low threshold P-type transistor, having an operation threshold voltage lower than that of a transistor constituting the conduction controlling means, is provided in between the signal line and a power supply, and one input terminal can be selected by giving the selection signal to the conduction-controlling means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、AD変換器のア
ナログ入力信号回路に関し、特に電源電圧を超えるアナ
ログ信号の印加を許容するAD変換器のアナログ信号入
力回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog input signal circuit of an AD converter, and more particularly to an analog signal input circuit of an AD converter which allows application of an analog signal exceeding a power supply voltage.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば、AD変換器を内蔵するマイクロ
コンピュータでは、通常複数のアナログ信号入力端子を
備え、その複数のアナログ信号入力端子の一つを選択し
て内蔵するAD変換器に接続し、選択したアナログ信号
から内部処理で用いるデジタル信号を生成することが行
われている。
2. Description of the Related Art For example, a microcomputer having a built-in AD converter usually has a plurality of analog signal input terminals, and one of the plurality of analog signal input terminals is selected and connected to the built-in AD converter. A digital signal used for internal processing is generated from the selected analog signal.

【0003】ところで、この種のマイクロコンピュータ
を用いて処理装置を構成する場合、処理対象であるアナ
ログ信号の電圧レベルがマイクロコンピュータの電源電
圧を超える場合がある。この場合、マイクロコンピュー
タのアナログ信号入力端子に電源電圧以上のアナログ信
号電圧を直接印加することが可能であれば、マイクロコ
ンピュータの電源電圧を超えるアナログ信号電圧を電源
電圧以下の電圧に下げる外付け回路を用意する必要がな
く、構築する処理装置のコストを低減することができ
る。
By the way, when a processing device is constructed using this kind of microcomputer, the voltage level of the analog signal to be processed may exceed the power supply voltage of the microcomputer. In this case, if it is possible to directly apply an analog signal voltage above the power supply voltage to the analog signal input terminal of the microcomputer, an external circuit that reduces the analog signal voltage above the power supply voltage of the microcomputer to a voltage below the power supply voltage. Therefore, the cost of the processing device to be constructed can be reduced.

【0004】すなわち、AD変換器を内蔵するマイクロ
コンピュータでは、アナログ信号入力端子に電源電圧以
上のアナログ信号電圧を直接印加できるようにしたいと
の要請がある。そこで、従来のマイクロコンピュータで
は、アナログ信号入力端子に電源電圧以上のアナログ信
号電圧を直接印加することのできるアナログ信号入力回
路が設けられている。以下、図4を参照して説明する。
なお、図4は、従来のAD変換器のアナログ信号入力回
路の構成例を示す回路図である。
That is, in a microcomputer having a built-in AD converter, there is a demand to directly apply an analog signal voltage higher than the power supply voltage to the analog signal input terminal. Therefore, the conventional microcomputer is provided with an analog signal input circuit capable of directly applying an analog signal voltage higher than the power supply voltage to the analog signal input terminal. Hereinafter, description will be given with reference to FIG.
4. FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of an analog signal input circuit of a conventional AD converter.

【0005】図4において、コンパレータ48とDA変
換器49は、全体としてAD変換器を構成している。こ
のAD変換器に対し、二つのアナログ信号入力回路が設
けられる場合の構成例が示されている。
In FIG. 4, the comparator 48 and the DA converter 49 constitute an AD converter as a whole. A configuration example in the case where two analog signal input circuits are provided for this AD converter is shown.

【0006】一方のアナログ信号入力端子41とAD変
換器との間には、サージ保護回路43と、トランスミッ
ションゲート44と、NMOSトランジスタ45と、イ
ンバータ46と、トランスミッションゲート47とが設
けられている。同様に、他方のアナログ信号入力端子5
1とAD変換器との間には、サージ保護回路53と、ト
ランスミッションゲート54と、NMOSトランジスタ
55と、インバータ56と、トランスミッションゲート
57とが設けられている。
A surge protection circuit 43, a transmission gate 44, an NMOS transistor 45, an inverter 46, and a transmission gate 47 are provided between one analog signal input terminal 41 and the AD converter. Similarly, the other analog signal input terminal 5
A surge protection circuit 53, a transmission gate 54, an NMOS transistor 55, an inverter 56, and a transmission gate 57 are provided between 1 and the AD converter.

【0007】一方のアナログ信号入力回路において、サ
ージ保護回路43は、順方向に接続された二つのダイオ
ードの直列回路で構成され、順方向端が電源42に接続
され、逆方向端が接地(GND)に接続され、二つダイ
オードの接続端がアナログ信号入力端子41とトランス
ミッションゲート44の一方の信号電極との接続ライン
に接続されている。
In one analog signal input circuit, the surge protection circuit 43 is composed of a series circuit of two diodes connected in the forward direction, the forward end is connected to the power supply 42, and the reverse end is grounded (GND). ), And the connection ends of the two diodes are connected to the connection line between the analog signal input terminal 41 and one signal electrode of the transmission gate 44.

【0008】トランスミッションゲート44の他方の信
号電極とトランスミッションゲート47の一方の信号電
極との接続ラインと接地(GND)との間には、NMO
Sトランジスタ45が設けられている。
An NMO is provided between a connection line between the other signal electrode of the transmission gate 44 and one signal electrode of the transmission gate 47 and the ground (GND).
An S transistor 45 is provided.

【0009】トランスミッションゲート44,47を構
成するNMOSトランジスタのゲート電極には、選択信
号SEL0が印加される。この選択信号SEL0は、イ
ンバータ46を介してNMOSトランジスタ45のゲー
ト電極と、トランスミッションゲート44,47を構成
するPMOSトランジスタのゲート電極とに印加される
ようになっている。
The selection signal SEL0 is applied to the gate electrodes of the NMOS transistors forming the transmission gates 44 and 47. The selection signal SEL0 is applied to the gate electrode of the NMOS transistor 45 and the gate electrodes of the PMOS transistors forming the transmission gates 44 and 47 via the inverter 46.

【0010】また、他方のアナログ信号入力回路におい
て、サージ保護回路53は、順方向に接続された二つの
ダイオードの直列回路で構成され、順方向端が電源52
に接続され、逆方向端が接地(GND)に接続され、二
つダイオードの接続端がアナログ信号入力端子51とト
ランスミッションゲート54の一方の信号電極との接続
ラインに接続されている。
In the other analog signal input circuit, the surge protection circuit 53 is composed of a series circuit of two diodes connected in the forward direction, and the forward end has a power supply 52.
, The reverse end is connected to ground (GND), and the connection ends of the two diodes are connected to the connection line between the analog signal input terminal 51 and one signal electrode of the transmission gate 54.

【0011】トランスミッションゲート54の他方の信
号電極とトランスミッションゲート57の一方の信号電
極との接続ラインと接地(GND)との間には、NMO
Sトランジスタ55が設けられている。
An NMO is provided between a connection line between the other signal electrode of the transmission gate 54 and one signal electrode of the transmission gate 57 and the ground (GND).
An S transistor 55 is provided.

【0012】トランスミッションゲート54,57を構
成するNMOSトランジスタのゲート電極には、選択信
号SEL1が印加される。この選択信号SEL1は、イ
ンバータ56を介してNMOSトランジスタ55のゲー
ト電極と、トランスミッションゲート54,57を構成
するPMOSトランジスタのゲート電極とに印加される
ようになっている。
The selection signal SEL1 is applied to the gate electrodes of the NMOS transistors forming the transmission gates 54 and 57. The selection signal SEL1 is applied to the gate electrode of the NMOS transistor 55 and the gate electrodes of the PMOS transistors forming the transmission gates 54 and 57 via the inverter 56.

【0013】そして、トランスミッションゲート47,
57の他方の信号電極は、共通にアナログ電圧入力ライ
ン50を介してコンパレータ48の一方の入力端に接続
されている。コンパレータ48の他方の入力端には、D
A変換器49の出力電圧(基準電圧)が印加されるよう
になっている。
The transmission gate 47,
The other signal electrode of 57 is commonly connected to one input terminal of the comparator 48 via the analog voltage input line 50. At the other input terminal of the comparator 48, D
The output voltage (reference voltage) of the A converter 49 is applied.

【0014】以上の構成において、AD変換器を構成し
ているコンパレータ48とDA変換器49では、アナロ
グ信号電圧が基準電圧よりも高い場合は、AD変換結果
(1ビット分)として“H”を出力し、アナログ信号電
圧が基準電圧よりも低い場合は、AD変換結果(1ビッ
ト分)として“L”を出力する。
In the above configuration, in the comparator 48 and the DA converter 49, which constitute the AD converter, when the analog signal voltage is higher than the reference voltage, "H" is set as the AD conversion result (one bit). When the analog signal voltage is lower than the reference voltage, "L" is output as the AD conversion result (one bit).

【0015】今、選択信号SEL0がSEL0=“H”
で、選択信号SEL1がSEL1=“L”であるとす
る。つまり、アナログ信号入力端子41が選択され、ア
ナログ信号入力端子51が非選択であるとする。この場
合には、トランスミッションゲート44,47は導通状
態となり、NMOSトランジスタ45は非導通状態にな
る。したがって、アナログ信号入力端子41は、トラン
スミッションゲート44,47を介してアナログ電圧入
力ライン50に接続された状態となる。一方、トランス
ミッションゲート54,57は非導通状態となり、NM
OSトランジスタ55は導通状態になっている。
Now, the selection signal SEL0 is SEL0 = "H".
Then, it is assumed that the selection signal SEL1 is SEL1 = "L". That is, it is assumed that the analog signal input terminal 41 is selected and the analog signal input terminal 51 is unselected. In this case, transmission gates 44 and 47 are rendered conductive, and NMOS transistor 45 is rendered non-conductive. Therefore, the analog signal input terminal 41 is connected to the analog voltage input line 50 via the transmission gates 44 and 47. On the other hand, the transmission gates 54 and 57 become non-conductive, and the NM
The OS transistor 55 is in a conductive state.

【0016】この状態で、アナログ信号入力端子41に
電源42の電圧Vccよりも高い電圧が印加されたとす
る。なお、アナログ信号入力端子51は、非選択端子と
して“L”レベルに固定されているとする。
In this state, it is assumed that a voltage higher than the voltage Vcc of the power source 42 is applied to the analog signal input terminal 41. It is assumed that the analog signal input terminal 51 is fixed to the "L" level as a non-selected terminal.

【0017】アナログ信号入力端子41に入力された高
電圧は、サージ保護回路43の電源42側に接続される
ダイオードによって、Vcc+0.6V程度の電圧にク
ランプされる。つまり、このVcc+0.6Vの電圧
が、トランスミッションゲート44,47を通過してコ
ンパレータ48へのアナログ電圧入力ライン50に現れ
る。
The high voltage input to the analog signal input terminal 41 is clamped to a voltage of about Vcc + 0.6V by the diode connected to the power supply 42 side of the surge protection circuit 43. That is, the voltage of Vcc + 0.6V passes through the transmission gates 44 and 47 and appears on the analog voltage input line 50 to the comparator 48.

【0018】このとき、トランスミッションゲート57
を構成するPMOSトランジスタでは、他方の信号電極
にはアナログ電圧入力ライン50の電圧Vcc+0.6
Vが印加され、ゲート電極にはインバータ56からVc
cが印加されている。したがって、トランスミッション
ゲート57を構成するPMOSトランジスタは、閾値電
圧が−0.6V程度であるとオン動作を行う。
At this time, the transmission gate 57
In the PMOS transistor configuring the above, the voltage Vcc + 0.6 of the analog voltage input line 50 is applied to the other signal electrode.
V is applied, and Vc is applied from the inverter 56 to the gate electrode.
c is applied. Therefore, the PMOS transistor forming the transmission gate 57 performs an ON operation when the threshold voltage is about -0.6V.

【0019】しかし、NMOSトランジスタ55が導通
状態にあるので、トランスミッションゲート54は、非
導通状態を維持するので、アナログ信号入力端子51の
“L”レベル状態がアナログ電圧入力ライン50の電圧
に影響を与えることはなく、Vcc+0.6Vの電圧が
そのまま維持される。
However, since the NMOS transistor 55 is in the conductive state, the transmission gate 54 maintains the non-conductive state, so that the "L" level state of the analog signal input terminal 51 affects the voltage of the analog voltage input line 50. There is no application, and the voltage of Vcc + 0.6V is maintained as it is.

【0020】その結果、コンパレータ48では、Vcc
+0.6VとDA変換器49からの基準電圧との大小比
較により正しく電源電圧よりも高いことが判定され、
“H”なる変換結果が出力される。このように、電源電
圧を超える過電圧に対しては、サージ保護回路にて、あ
る電圧にクランプできるようにし、直接入力したいとい
う要請に応えるようにしている。
As a result, in the comparator 48, Vcc
By comparing the magnitude of +0.6 V with the reference voltage from the DA converter 49, it is correctly determined that it is higher than the power supply voltage,
The conversion result of "H" is output. As described above, with respect to the overvoltage exceeding the power supply voltage, the surge protection circuit can clamp the voltage to a certain voltage to meet the demand for direct input.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のアナログ信号入力回路では、2入力端子を備え
る場合に過電圧印加を保証していない通常のAD変換器
のアナログ信号入力回路と比べてトランスミッションゲ
ートが2個、NMOSトランジスタが2個余分に必要と
なり、回路規模が増大する。特に、アナログ信号入力端
子数は、一般に、8端子程度である。そうすると、トラ
ンスミッションゲートが8個、NMOSトランジスタが
8個余分に必要となり、一層回路規模が増大する。
However, in the above-mentioned conventional analog signal input circuit, the transmission gate is compared with the analog signal input circuit of the ordinary AD converter which does not guarantee the overvoltage application when it has two input terminals. 2 and NMOS transistors are additionally required, which increases the circuit scale. In particular, the number of analog signal input terminals is generally about eight. Then, eight transmission gates and eight NMOS transistors are additionally required, which further increases the circuit scale.

【0022】この発明は、上記に鑑みてなされたもの
で、回路規模を増大させることなく過電圧の直接印加を
許容できるAD変換器のアナログ信号入力回路を得るこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain an analog signal input circuit of an AD converter which can allow direct application of an overvoltage without increasing the circuit scale.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明にかかるAD変換器のアナログ信号入力回
路は、アナログ信号が印加される入力端子毎に、サージ
保護手段と、前記入力端子からAD変換器に至る信号ラ
インへの経路を選択信号に従って断接する導通制御手段
とを設け、前記導通制御手段に前記選択信号を与えて一
つの入力端子を選択する場合において、前記信号ライン
と電源との間に、前記導通制御手段を構成するトランジ
スタの動作閾値電圧よりも低い動作閾値電圧を有するダ
イオード接続の低閾値P型トランジスタが設けられてい
ることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an analog signal input circuit of an AD converter according to the present invention has a surge protection means and an input terminal for each input terminal to which an analog signal is applied. To a signal line from the AD converter to the AD converter are connected and disconnected according to a selection signal, and a conduction control means is provided, and when the selection signal is given to the conduction control means to select one input terminal, the signal line and the power supply are connected. And a diode-connected low-threshold P-type transistor having an operation threshold voltage lower than that of the transistor constituting the conduction control means.

【0024】この発明によれば、アナログ信号が印加さ
れる入力端子毎に、サージ保護手段と、前記入力端子か
らAD変換器に至る信号ラインへの経路を選択信号に従
って断接する導通制御手段とを設け、前記導通制御手段
に前記選択信号を与えて一つの入力端子を選択する場合
において、非選択の入力端子が低レベルに固定されてい
る状況で、選択側の入力端子に電源電圧を超える過電圧
が印加されると、当該選択側の導通制御手段の入力側で
はサージ保護回路における電源側に接続されるサージ保
護ダイオードによって「電源電圧+サージ保護ダイオー
ドのオン動作電圧」の電圧値にクランプされ、これが当
該選択側の導通制御手段からAD変換器に至る信号ライ
ンに出力される。このとき、信号ラインと電源との間
に、前記導通制御手段を構成するトランジスタの動作閾
値電圧よりも低い動作閾値電圧を有するダイオード接続
の低閾値P型トランジスタが設けられているので、信号
ラインの電圧は、「電源電圧+低閾値P型トランジスタ
のオン動作電圧」の電圧値にクランプされる。したがっ
て、非選択側の導通制御手段は、オフ動作状態を維持す
るので、選択側の入力端子に印加された電源電圧を超え
る過電圧が正しくAD変換されることになる。
According to the present invention, the surge protection means and the conduction control means for connecting and disconnecting the path from the input terminal to the signal line to the AD converter according to the selection signal are provided for each input terminal to which the analog signal is applied. In the case where one input terminal is selected by applying the selection signal to the conduction control means, an overvoltage exceeding the power supply voltage is applied to the input terminal on the selection side in a situation where the non-selected input terminal is fixed at a low level. Is applied, the surge protection diode connected to the power supply side in the surge protection circuit clamps the voltage on the input side of the conduction control means on the selected side to the voltage value of “power supply voltage + on-operation voltage of surge protection diode”, This is output to the signal line from the selection side conduction control means to the AD converter. At this time, a diode-connected low-threshold P-type transistor having an operation threshold voltage lower than the operation threshold voltage of the transistor forming the conduction control means is provided between the signal line and the power supply. The voltage is clamped to the voltage value of “power supply voltage + on-operation voltage of low threshold P-type transistor”. Therefore, the conduction control means on the non-selected side maintains the off operation state, so that the overvoltage exceeding the power supply voltage applied to the input terminal on the selected side is correctly AD-converted.

【0025】つぎの発明にかかるAD変換器のアナログ
信号入力回路は、アナログ信号が印加される入力端子毎
に、サージ保護手段と、前記入力端子からAD変換器に
至る信号ラインへの経路を選択信号に従って断接する導
通制御手段とを設け、前記導通制御手段に前記選択信号
を与えて一つの入力端子を選択する場合において、前記
入力端子から前記導通制御手段に至るラインと電源との
間に、前記導通制御手段を構成するトランジスタの動作
閾値電圧よりも低い動作閾値電圧を有するダイオード接
続の低閾値P型トランジスタが設けられていることを特
徴とする。
In the analog signal input circuit of the AD converter according to the next invention, the surge protection means and the route from the input terminal to the signal line from the input terminal are selected for each input terminal to which the analog signal is applied. Provided with a conduction control means for connecting and disconnecting according to a signal, in the case of selecting one input terminal by giving the selection signal to the conduction control means, between a line from the input terminal to the conduction control means and a power supply, It is characterized in that a diode-connected low-threshold P-type transistor having an operation threshold voltage lower than the operation threshold voltage of the transistor constituting the conduction control means is provided.

【0026】この発明によれば、アナログ信号が印加さ
れる入力端子毎に、サージ保護手段と、前記入力端子か
らAD変換器に至る信号ラインへの経路を選択信号に従
って断接する導通制御手段とを設け、前記導通制御手段
に前記選択信号を与えて一つの入力端子を選択する場合
において、各入力端子に電源電圧を超える過電圧が印加
されると、まずサージ保護回路における電源側に接続さ
れるサージ保護ダイオードによって「電源電圧+サージ
保護ダイオードのオン動作電圧」の電圧値にクランプさ
れるが、入力端子と導通制御手段との間に、導通制御手
段を構成するトランジスタの動作閾値電圧よりも低い動
作閾値電圧を有するダイオード接続の低閾値P型トラン
ジスタが設けられているので、各導通制御手段の入力電
圧は、直ちに「電源電圧+低閾値P型トランジスタのオ
ン動作電圧」の電圧値にクランプされる。この電圧値で
は、非選択側の導通制御手段がオン動作を行うことはな
い。したがって、非選択側の導通制御手段は、オフ動作
状態を維持するので、選択側の入力端子に印加された電
源電圧を超える過電圧が正しくAD変換されることにな
る。
According to the present invention, the surge protection means and the conduction control means for connecting and disconnecting the path from the input terminal to the signal line to the AD converter according to the selection signal are provided for each input terminal to which the analog signal is applied. When the selection signal is provided to the conduction control means to select one input terminal, if an overvoltage exceeding the power supply voltage is applied to each input terminal, first, a surge connected to the power supply side in the surge protection circuit The operation is clamped to the voltage value of "power supply voltage + ON operation voltage of surge protection diode" by the protection diode, but the operation is lower than the operation threshold voltage of the transistor forming the conduction control means between the input terminal and the conduction control means. Since the diode-connected low-threshold P-type transistor having the threshold voltage is provided, the input voltage of each conduction control means is immediately switched to "electric current". It is clamped to the voltage value of the voltage + low threshold on operating voltage of the P-type transistor ". With this voltage value, the conduction control means on the non-selected side does not perform the ON operation. Therefore, the conduction control means on the non-selected side maintains the off operation state, so that the overvoltage exceeding the power supply voltage applied to the input terminal on the selected side is correctly AD-converted.

【0027】つぎの発明にかかるAD変換器のアナログ
信号入力回路は、アナログ信号が印加される入力端子毎
に、サージ保護手段と、前記入力端子からAD変換器に
至る信号ラインへの経路を選択信号に従って断接する導
通制御手段とを設け、前記導通制御手段に前記選択信号
を与えて一つの入力端子を選択する場合において、前記
サージ保護手段における電源側に接続されるサージ保護
ダイオードとして、前記導通制御手段を構成するトラン
ジスタの動作閾値電圧よりも低い動作閾値電圧を有する
ダイオード接続の低閾値P型トランジスタが設けられて
いることを特徴とする。
In the analog signal input circuit of the AD converter according to the next invention, the surge protection means and the route from the input terminal to the signal line from the input terminal are selected for each input terminal to which the analog signal is applied. A conduction control unit that connects and disconnects according to a signal is provided, and when the selection signal is given to the conduction control unit to select one input terminal, the conduction is used as a surge protection diode connected to the power supply side in the surge protection unit. It is characterized in that a diode-connected low-threshold P-type transistor having an operation threshold voltage lower than that of a transistor constituting the control means is provided.

【0028】この発明によれば、アナログ信号が印加さ
れる入力端子毎に、サージ保護手段と、前記入力端子か
らAD変換器に至る信号ラインへの経路を選択信号に従
って断接する導通制御手段とを設け、前記導通制御手段
に前記選択信号を与えて一つの入力端子を選択する場合
において、前記サージ保護手段における電源側に接続さ
れるサージ保護ダイオードとして、前記導通制御手段を
構成するトランジスタの動作閾値電圧よりも低い動作閾
値電圧を有するダイオード接続の低閾値P型トランジス
タが設けられている。したがって、各入力端子に電源電
圧を超える過電圧が印加されると、サージ保護回路にお
ける電源側に接続される低閾値P型トランジスタによっ
て、各導通制御手段の入力電圧は、直ちに「電源電圧+
低閾値P型トランジスタのオン動作電圧」の電圧値にク
ランプされる。この電圧値では、非選択側の導通制御手
段がオン動作を行うことはない。したがって、非選択側
の導通制御手段は、オフ動作状態を維持するので、選択
側の入力端子に印加された電源電圧を超える過電圧が正
しくAD変換されることになる。
According to the present invention, the surge protection means and the conduction control means for connecting and disconnecting the path from the input terminal to the signal line to the AD converter according to the selection signal are provided for each input terminal to which the analog signal is applied. When the selection signal is provided to the conduction control means to select one input terminal, an operation threshold value of a transistor forming the conduction control means is used as a surge protection diode connected to the power supply side of the surge protection means. A diode-connected low threshold P-type transistor having an operating threshold voltage lower than the voltage is provided. Therefore, when an overvoltage exceeding the power supply voltage is applied to each input terminal, the input voltage of each conduction control means immediately becomes “power supply voltage ++” by the low threshold P-type transistor connected to the power supply side in the surge protection circuit.
It is clamped to the voltage value of "ON operation voltage of low threshold P-type transistor". With this voltage value, the conduction control means on the non-selected side does not perform the ON operation. Therefore, the conduction control means on the non-selected side maintains the off operation state, so that the overvoltage exceeding the power supply voltage applied to the input terminal on the selected side is correctly AD-converted.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかるAD変換器のアナログ信号入力回路の好適
な実施の形態を詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of an analog signal input circuit of an AD converter according to the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0030】実施の形態1.図1は、この発明の実施の
形態1であるAD変換器のアナログ信号入力回路の構成
を示す回路図である。図1において、コンパレータ11
とDA変換器12は、全体としてAD変換器を構成して
いる。このAD変換器に対し、二つのアナログ信号入力
端子1,6が設けられる場合の構成例が示されている。
Embodiment 1. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an analog signal input circuit of an AD converter according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the comparator 11
The DA converter 12 and the DA converter 12 constitute an AD converter as a whole. A configuration example in which two analog signal input terminals 1 and 6 are provided for this AD converter is shown.

【0031】一方のアナログ信号入力端子1は、サージ
保護回路3を介してトランスミッションゲート4の一方
の信号電極に接続され、また、他方のアナログ信号入力
端子6は、サージ保護回路8を介してトランスミッショ
ンゲート9の一方の信号電極に接続されている。そし
て、トランスミッションゲート4,9の他方の信号電極
は、共通にアナログ電圧入力ライン15を介してコンパ
レータ11の一方の入力端に接続されている。コンパレ
ータ11の他方の入力端には、DA変換器12の出力電
圧(基準電圧)が印加されるようになっている。
One analog signal input terminal 1 is connected to one signal electrode of the transmission gate 4 through the surge protection circuit 3, and the other analog signal input terminal 6 is transmitted through the surge protection circuit 8. It is connected to one signal electrode of the gate 9. The other signal electrodes of the transmission gates 4 and 9 are commonly connected to one input terminal of the comparator 11 via the analog voltage input line 15. The output voltage (reference voltage) of the DA converter 12 is applied to the other input terminal of the comparator 11.

【0032】サージ保護回路3は、順方向に接続された
二つのダイオード3a,3bの直列回路で構成され、順
方向端が電源2に接続され、逆方向端が接地(GND)
に接続され、二つダイオード3a,3bの接続端がアナ
ログ信号入力端子1とトランスミッションゲート4の一
方の信号電極との接続ラインに接続されている。
The surge protection circuit 3 is composed of a series circuit of two diodes 3a and 3b connected in the forward direction. The forward end is connected to the power supply 2 and the reverse end is grounded (GND).
And the connection ends of the two diodes 3a and 3b are connected to the connection line between the analog signal input terminal 1 and one signal electrode of the transmission gate 4.

【0033】トランスミッションゲート4を構成するN
MOSトランジスタのゲート電極には、選択信号SEL
0が印加される。この選択信号SEL0は、インバータ
5を介してトランスミッションゲート4を構成するPM
OSトランジスタのゲート電極に印加されるようになっ
ている。
N constituting the transmission gate 4
The selection signal SEL is applied to the gate electrode of the MOS transistor.
0 is applied. The selection signal SEL0 is a PM that constitutes the transmission gate 4 via the inverter 5.
It is adapted to be applied to the gate electrode of the OS transistor.

【0034】また、サージ保護回路8は、順方向に接続
された二つのダイオード8a,8bの直列回路で構成さ
れ、順方向端が電源7に接続され、逆方向端が接地(G
ND)に接続され、二つダイオードの8a,8b接続端
がアナログ信号入力端子6とトランスミッションゲート
9の一方の信号電極との接続ラインに接続されている。
The surge protection circuit 8 is composed of a series circuit of two diodes 8a and 8b connected in the forward direction, the forward end is connected to the power supply 7, and the reverse end is grounded (G
ND), and the connection ends of the two diodes 8a and 8b are connected to the connection line between the analog signal input terminal 6 and one signal electrode of the transmission gate 9.

【0035】トランスミッションゲート9を構成するN
MOSトランジスタのゲート電極には、選択信号SEL
1が印加される。この選択信号SEL1は、インバータ
10を介してトランスミッションゲート9を構成するP
MOSトランジスタのゲート電極とに印加されるように
なっている。
N constituting the transmission gate 9
The selection signal SEL is applied to the gate electrode of the MOS transistor.
1 is applied. The selection signal SEL1 is transmitted to the inverter P via the inverter 10 and constitutes the transmission gate 9.
It is adapted to be applied to the gate electrode of the MOS transistor.

【0036】さて、アナログ電圧入力ライン15と電源
13には、ダイオード接続の低閾値PMOSトランジス
タ14が設けられている。この低閾値PMOSトランジ
スタ14の閾値電圧は、トランスミッションゲート9を
構成するPMOSトランジスタを含み通常使用されるP
MOSトランジスタの閾値電圧0.6Vよりも低い例え
ば0.4Vである。
The analog voltage input line 15 and the power supply 13 are provided with a diode-connected low threshold PMOS transistor 14. The threshold voltage of the low-threshold PMOS transistor 14 includes the PMOS transistor that constitutes the transmission gate 9 and is normally used P.
The threshold voltage of the MOS transistor is, for example, 0.4 V, which is lower than the threshold voltage of 0.6 V.

【0037】次に、以上のように構成される実施の形態
1によるAD変換器のアナログ信号入力回路の動作につ
いて説明する。
Next, the operation of the analog signal input circuit of the AD converter according to the first embodiment configured as described above will be described.

【0038】AD変換器を構成しているコンパレータ1
1とDA変換器12では、アナログ電圧入力ライン15
上のアナログ信号電圧が基準電圧よりも高い場合はAD
変換結果(1ビット分)として“H”を出力し、アナロ
グ信号電圧が基準電圧よりも低い場合は、AD変換結果
(1ビット分)として“L”を出力する。
Comparator 1 that constitutes an AD converter
1 and the DA converter 12, the analog voltage input line 15
AD if the upper analog signal voltage is higher than the reference voltage
"H" is output as the conversion result (1 bit), and "L" is output as the AD conversion result (1 bit) when the analog signal voltage is lower than the reference voltage.

【0039】今、選択信号SEL0がSEL0=“H”
で、選択信号SEL1がSEL1=“L”であるとす
る。つまり、アナログ信号入力端子1が選択され、アナ
ログ信号入力端子6が非選択の場合である。この場合に
は、トランスミッションゲート4が導通状態となり、ト
ランスミッションゲート9は非導通状態となる。したが
って、アナログ信号入力端子1は、トランスミッション
ゲート4を介してアナログ電圧入力ライン15に電気的
に接続された状態となる。
Now, the selection signal SEL0 is SEL0 = "H".
Then, it is assumed that the selection signal SEL1 is SEL1 = "L". That is, this is the case where the analog signal input terminal 1 is selected and the analog signal input terminal 6 is not selected. In this case, the transmission gate 4 becomes conductive and the transmission gate 9 becomes non-conductive. Therefore, the analog signal input terminal 1 is electrically connected to the analog voltage input line 15 via the transmission gate 4.

【0040】この状態で、アナログ信号入力端子1に電
源電圧Vcc(Vcc=5Vとする)よりも高い電圧
(例えば6Vとする)が印加されたとする。なお、アナ
ログ信号入力端子6は、非選択端子として“L”レベル
(0V)に固定されているとする。
In this state, it is assumed that a voltage (for example, 6V) higher than the power supply voltage Vcc (Vcc = 5V) is applied to the analog signal input terminal 1. The analog signal input terminal 6 is fixed to the “L” level (0 V) as a non-selected terminal.

【0041】サージ保護回路3の電源2側に接続される
ダイオード3aのオン動作電圧は0.6V程度であるの
で、アナログ信号入力端子1に入力された電圧6Vは、
ダイオード3aによって、5.6V程度の電圧にクラン
プされる。つまり、この5.6Vの電圧が、トランスミ
ッションゲート4を通過してコンパレータ11へのアナ
ログ電圧入力ライン15に現れる。
Since the ON operation voltage of the diode 3a connected to the power source 2 side of the surge protection circuit 3 is about 0.6V, the voltage 6V input to the analog signal input terminal 1 is
It is clamped to a voltage of about 5.6V by the diode 3a. That is, the voltage of 5.6V passes through the transmission gate 4 and appears on the analog voltage input line 15 to the comparator 11.

【0042】このとき、トランスミッションゲート9を
構成するPMOSトランジスタでは、他方の信号電極に
はアナログ電圧入力ライン15の電圧5.6Vが印加さ
れ、ゲート電極にはインバータ10から5Vの電圧が印
加されている。したがって、このままでは、トランスミ
ッションゲート9を構成するPMOSトランジスタは、
閾値電圧が−0.6V程度となるのでオン動作を行う。
そうすると、アナログ電圧入力ライン15がトランスミ
ッションゲート9を介して非選択側のアナログ信号入力
端子6に接続される事態が発生し、AD変換動作に悪影
響を与える。
At this time, in the PMOS transistor which constitutes the transmission gate 9, the voltage of 5.6 V of the analog voltage input line 15 is applied to the other signal electrode, and the voltage of 5 V is applied from the inverter 10 to the gate electrode. There is. Therefore, as it is, the PMOS transistor forming the transmission gate 9 is
Since the threshold voltage is about -0.6V, the on operation is performed.
Then, a situation occurs in which the analog voltage input line 15 is connected to the analog signal input terminal 6 on the non-selected side via the transmission gate 9, which adversely affects the AD conversion operation.

【0043】しかし、この実施の形態1では、電源13
とアナログ電圧入力ライン15との間に低閾値PMOS
トランジスタ14が設けられている。低閾値PMOSト
ランジスタ14は、閾値電圧0.4Vでオン動作を行
う。今の例では、アナログ電圧入力ライン15の電圧が
5.6Vで、電源13の電圧Vccが5Vであるので、
低閾値PMOSトランジスタ14は、直ちにオン動作を
行い、アナログ電圧入力ライン15の電圧が5.4Vに
クランプされる。
However, in the first embodiment, the power source 13
Between the low voltage threshold and the analog voltage input line 15
A transistor 14 is provided. The low threshold PMOS transistor 14 performs an ON operation at a threshold voltage of 0.4V. In the present example, since the voltage of the analog voltage input line 15 is 5.6V and the voltage Vcc of the power supply 13 is 5V,
The low-threshold PMOS transistor 14 immediately turns on, and the voltage of the analog voltage input line 15 is clamped at 5.4V.

【0044】その結果、このアナログ電圧入力ライン1
5の電圧5.4Vがトランスミッションゲート9を構成
するPMOSトランジスタのゲート電極に印加されるの
で、当該PMOSトランジスタはオン動作を行うことな
く、非導通状態を維持する。これによって、アナログ信
号入力端子6がアナログ電圧入力ライン15に接続され
ることがなく、非導通状態のまま維持されるので、AD
変換動作に悪影響を与えることはない。
As a result, this analog voltage input line 1
Since the voltage 5.4V of 5 is applied to the gate electrode of the PMOS transistor forming the transmission gate 9, the PMOS transistor maintains the non-conductive state without performing the ON operation. As a result, the analog signal input terminal 6 is not connected to the analog voltage input line 15 and is maintained in a non-conductive state.
It does not adversely affect the conversion operation.

【0045】したがって、コンパレータ11では、アナ
ログ電圧入力ライン15の電圧5.4VとDA変換器1
2からの基準電圧(例えば1/2Vcc=2.5V)との
大小比較により正しく基準電圧2.5Vよりも高いこと
が判定され、“H”なる変換結果が出力される。
Therefore, in the comparator 11, the voltage 5.4V of the analog voltage input line 15 and the DA converter 1 are used.
By comparison with the reference voltage from 2 (for example, 1/2 Vcc = 2.5 V), it is correctly determined that the reference voltage is higher than 2.5 V, and the conversion result of “H” is output.

【0046】ここで、一般に、ウエハプロセスにおいて
は、トランジスタの閾値は、その中心値が管理される。
トランスミッションゲート9を構成するPMOSトラン
ジスタの閾値電圧は、中心値が0.8V程度であり、下
限にシフトした場合には0.6V程度になる。一方、低
閾値PMOSトランジスタ14の閾値電圧は、中心値が
0.6V程度であり、下限にシフトした場合には0.4
V程度になる。
Here, in the wafer process, the central value of the transistor threshold is generally controlled.
The center value of the threshold voltage of the PMOS transistor forming the transmission gate 9 is about 0.8V, and when it shifts to the lower limit, it becomes about 0.6V. On the other hand, the threshold voltage of the low-threshold PMOS transistor 14 has a center value of about 0.6 V and is 0.4 when the lower limit is shifted to the lower limit.
It will be about V.

【0047】つまり、プロセスのばらつきによっても、
トランスミッションゲート9を構成するPMOSトラン
ジスタの閾値電圧と、低閾値PMOSトランジスタ14
の閾値電圧とは、大小関係が逆転することはなく、低閾
値PMOSトランジスタ14がクランプ動作をしている
限り、トランスミッションゲート9を構成するPMOS
トランジスタは、オン動作を行うことはない。
In other words, due to process variations,
The threshold voltage of the PMOS transistor that constitutes the transmission gate 9 and the low threshold PMOS transistor 14
The magnitude relationship with the threshold voltage is not reversed, and as long as the low-threshold PMOS transistor 14 is performing the clamp operation, the PMOS forming the transmission gate 9 is
The transistor does not turn on.

【0048】このように、実施の形態1によれば、過電
圧印加を保証してない通常のAD変換器のアナログ信号
入力回路の構成に一つの低閾値PMOSトランジスタを
追加するという簡単な構成で、選択されたアナログ信号
入力端子に電源電圧以上の過電圧を直接入力したいとい
う要請に応えることができる。
As described above, according to the first embodiment, a simple structure in which one low-threshold PMOS transistor is added to the structure of the analog signal input circuit of the normal AD converter which does not guarantee the application of overvoltage, It is possible to meet the demand for directly inputting an overvoltage higher than the power supply voltage to the selected analog signal input terminal.

【0049】実施の形態2.図2は、この発明の実施の
形態2であるAD変換器のアナログ信号入力回路の構成
を示す回路図である。なお、図2では、実施の形態1
(図1)に示した構成と同一ないしは同等である構成部
分には、同一の符号が付されている。ここでは、この実
施の形態2に関わる部分を中心に説明する。
Embodiment 2. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an analog signal input circuit of an AD converter according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 2, the first embodiment
Components that are the same as or equivalent to the configuration shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. Here, the description will focus on the part related to the second embodiment.

【0050】図2に示すように、実施の形態2では、実
施の形態1(図1)に示した構成において、ダイオード
接続の低閾値PMOSトランジスタ14を省略し、アナ
ログ信号入力端子1とトランスミッションゲート4の一
方の信号電極との接続ラインと電源21との間にダイオ
ード接続の低閾値PMOSトランジスタ22が設けら
れ、アナログ信号入力端子6とトランスミッションゲー
ト9の一方の信号電極との接続ラインと電源23との間
にダイオード接続の低閾値PMOSトランジスタ24が
設けられている。
As shown in FIG. 2, in the second embodiment, the diode-connected low-threshold PMOS transistor 14 is omitted in the configuration shown in the first embodiment (FIG. 1), and the analog signal input terminal 1 and the transmission gate are connected. 4 is provided with a diode-connected low-threshold PMOS transistor 22 between a connection line to one signal electrode of 4 and a power supply 21, and a connection line to the analog signal input terminal 6 and one signal electrode of the transmission gate 9 and a power supply 23. A diode-connected low threshold PMOS transistor 24 is provided between and.

【0051】低閾値PMOSトランジスタ22の閾値電
圧は、トランスミッションゲート4を構成するPMOS
トランジスタの閾値電圧(0.6Vとする)よりも低い
電圧(0.4Vとする)である。低閾値PMOSトラン
ジスタ24の閾値電圧は、トランスミッションゲート9
を構成するPMOSトランジスタの閾値電圧(0.6V
とする)よりも低い電圧(0.4Vとする)である。
The threshold voltage of the low-threshold PMOS transistor 22 depends on the PMOS that constitutes the transmission gate 4.
It is a voltage (0.4V) lower than the threshold voltage (0.6V) of the transistor. The threshold voltage of the low threshold PMOS transistor 24 depends on the transmission gate 9
Threshold voltage (0.6V
The voltage is lower than that of the above) (0.4V).

【0052】次に、以上のように構成される実施の形態
2によるAD変換器のアナログ信号入力回路の動作につ
いて説明する。
Next, the operation of the analog signal input circuit of the AD converter according to the second embodiment configured as described above will be described.

【0053】今、選択信号SEL0がSEL0=“H”
で、選択信号SEL1がSEL1=“L”であるとす
る。つまり、アナログ信号入力端子1が選択され、アナ
ログ信号入力端子6が非選択の場合である。この場合に
は、トランスミッションゲート4が導通状態となり、ト
ランスミッションゲート9は非導通状態となる。したが
って、アナログ信号入力端子1は、トランスミッション
ゲート4を介してアナログ電圧入力ライン15に電気的
に接続された状態となる。
Now, the selection signal SEL0 is SEL0 = "H".
Then, it is assumed that the selection signal SEL1 is SEL1 = "L". That is, this is the case where the analog signal input terminal 1 is selected and the analog signal input terminal 6 is not selected. In this case, the transmission gate 4 becomes conductive and the transmission gate 9 becomes non-conductive. Therefore, the analog signal input terminal 1 is electrically connected to the analog voltage input line 15 via the transmission gate 4.

【0054】この状態で、選択側のアナログ信号入力端
子1には、電圧0Vが印加され、非選択側のアナログ信
号入力端子6には、電源電圧Vcc(Vcc=5Vとす
る)よりも高い電圧(例えば6Vとする)が印加された
とする。
In this state, a voltage of 0 V is applied to the analog signal input terminal 1 on the selected side, and a voltage higher than the power supply voltage Vcc (Vcc = 5 V) is applied to the analog signal input terminal 6 on the non-selected side. It is assumed that (for example, 6 V) is applied.

【0055】この場合、アナログ信号入力端子6に印加
された電圧6Vは、サージ保護回路8の電源7側に接続
されるダイオード8aによって、5.6V程度の電圧に
クランプされるが、低閾値PMOSトランジスタ24に
よって、その電圧5.6Vは直ちに電圧5.4V程度に
クランプされる。
In this case, the voltage 6V applied to the analog signal input terminal 6 is clamped to a voltage of about 5.6V by the diode 8a connected to the power supply 7 side of the surge protection circuit 8, but the low threshold PMOS. The voltage of 5.6V is immediately clamped to about 5.4V by the transistor 24.

【0056】この電圧5.4Vがトランスミッションゲ
ート9の一方の信号電極に印加される。トランスミッシ
ョンゲート9を構成するPMOSトランジスタでは、ゲ
ート電位が−0.6Vにならないので、オン動作が行え
ず、オフ動作状態を維持する。つまり、非選択側のアナ
ログ信号入力端子6に過電圧が印加されても、選択側の
アナログ信号入力端子1に印加される電圧に影響を与え
ることはない。したがって、アナログ入力電圧ライン1
5には、選択側のアナログ信号入力端子1に印加された
電圧0Vが正しく現れる。
This voltage of 5.4 V is applied to one signal electrode of the transmission gate 9. Since the gate potential of the PMOS transistor forming the transmission gate 9 does not become -0.6 V, the ON operation cannot be performed and the OFF operation state is maintained. That is, even if the overvoltage is applied to the analog signal input terminal 6 on the non-selected side, it does not affect the voltage applied to the analog signal input terminal 1 on the selected side. Therefore, the analog input voltage line 1
At 5, the voltage 0V applied to the analog signal input terminal 1 on the selected side appears correctly.

【0057】このように、実施の形態2によれば、実施
の形態1よりも素子数は増加するが、選択側のアナログ
信号入力端子と非選択側のアナログ信号入力端子の双方
に電源電圧以上の過電圧を印加することができるので、
それが許容されない実施の形態1によるAD変換器のア
ナログ信号入力回路よりも一層使い勝手の良いAD変換
器のアナログ信号入力回路が得られる。
As described above, according to the second embodiment, the number of elements is larger than that of the first embodiment, but the power supply voltage is applied to both the selected analog signal input terminal and the unselected analog signal input terminal. Since the overvoltage of can be applied,
It is possible to obtain an analog signal input circuit of the AD converter which is more convenient than the analog signal input circuit of the AD converter according to the first embodiment in which it is not allowed.

【0058】実施の形態3.図3は、この発明の実施の
形態3であるAD変換器のアナログ信号入力回路の構成
を示す回路図である。なお、図3では、実施の形態1
(図1)に示した構成と同一ないしは同等である構成部
分には、同一の符号が付されている。ここでは、この実
施の形態3に関わる部分を中心に説明する。
Third Embodiment 3 is a circuit diagram showing a configuration of an analog signal input circuit of an AD converter according to a third embodiment of the present invention. In FIG. 3, the first embodiment
Components that are the same as or equivalent to the configuration shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. Here, the description will focus on the part related to the third embodiment.

【0059】図3に示すように、実施の形態3では、実
施の形態1(図1)に示した構成において、ダイオード
接続の低閾値PMOSトランジスタ14を省略し、サー
ジ保護回路3の電源2側に設けられるダイオード3aの
代わりに、ダイオード接続の低閾値PMOSトランジス
タ31が設けられ、サージ保護回路8の電源7側に設け
られるダイオード8aの代わりに、ダイオード接続の低
閾値PMOSトランジスタ32が設けられている。
As shown in FIG. 3, in the third embodiment, in the configuration shown in the first embodiment (FIG. 1), the diode-connected low threshold PMOS transistor 14 is omitted, and the surge protection circuit 3 on the power supply 2 side. A diode-connected low-threshold PMOS transistor 31 is provided instead of the diode 3a, and a diode-connected low-threshold PMOS transistor 32 is provided instead of the diode 8a provided on the power supply 7 side of the surge protection circuit 8. There is.

【0060】低閾値PMOSトランジスタ31の閾値電
圧は、トランスミッションゲート4を構成するPMOS
トランジスタの閾値電圧(0.6Vとする)よりも低い
電圧(0.4Vとする)である。低閾値PMOSトラン
ジスタ32の閾値電圧は、トランスミッションゲート9
を構成するPMOSトランジスタの閾値電圧(0.6V
とする)よりも低い電圧(0.4Vとする)である。
The threshold voltage of the low-threshold PMOS transistor 31 depends on the PMOS which constitutes the transmission gate 4.
It is a voltage (0.4V) lower than the threshold voltage (0.6V) of the transistor. The threshold voltage of the low threshold PMOS transistor 32 depends on the transmission gate 9
Threshold voltage (0.6V
The voltage is lower than that of the above) (0.4V).

【0061】次に、以上のように構成される実施の形態
3によるAD変換器のアナログ信号入力回路の動作につ
いて説明する。
Next, the operation of the analog signal input circuit of the AD converter according to the third embodiment configured as described above will be described.

【0062】今、選択信号SEL0がSEL0=“H”
で、選択信号SEL1がSEL1=“L”であるとす
る。つまり、アナログ信号入力端子1が選択され、アナ
ログ信号入力端子6が非選択の場合である。この場合に
は、トランスミッションゲート4が導通状態となり、ト
ランスミッションゲート9は非導通状態となる。したが
って、アナログ信号入力端子1は、トランスミッション
ゲート4を介してアナログ電圧入力ライン15に電気的
に接続された状態となる。
Now, the selection signal SEL0 is SEL0 = "H".
Then, it is assumed that the selection signal SEL1 is SEL1 = "L". That is, this is the case where the analog signal input terminal 1 is selected and the analog signal input terminal 6 is not selected. In this case, the transmission gate 4 becomes conductive and the transmission gate 9 becomes non-conductive. Therefore, the analog signal input terminal 1 is electrically connected to the analog voltage input line 15 via the transmission gate 4.

【0063】この状態で、選択側のアナログ信号入力端
子1には、電圧0Vが印加され、非選択側のアナログ信
号入力端子6には、電源電圧Vcc(Vcc=5Vとす
る)よりも高い電圧(例えば6Vとする)が印加された
とする。
In this state, the voltage 0V is applied to the analog signal input terminal 1 on the selected side, and the analog signal input terminal 6 on the non-selected side is higher than the power supply voltage Vcc (Vcc = 5V). It is assumed that (for example, 6 V) is applied.

【0064】この場合、アナログ信号入力端子6に印加
された電圧6Vは、サージ保護回路8の電源7側に接続
される低閾値PMOSトランジスタ32によって、その
電圧6Vは直ちに電圧5.4V程度にクランプされる。
In this case, the voltage 6V applied to the analog signal input terminal 6 is immediately clamped to a voltage of about 5.4V by the low threshold PMOS transistor 32 connected to the power supply 7 side of the surge protection circuit 8. To be done.

【0065】したがって、トランスミッションゲート9
を構成するPMOSトランジスタでは、オン動作が行え
ず、オフ動作状態を維持するので、非選択側のアナログ
信号入力端子6に過電圧が印加されても、選択側のアナ
ログ信号入力端子1に印加される電圧に影響を与えるこ
とはない。つまり、アナログ入力電圧ライン15には、
選択側のアナログ信号入力端子1に印加された電圧0V
が正しく現れる。
Therefore, the transmission gate 9
In the PMOS transistor configuring the above, since the ON operation cannot be performed and the OFF operation state is maintained, even if the overvoltage is applied to the analog signal input terminal 6 on the non-selected side, it is applied to the analog signal input terminal 1 on the selected side. It does not affect the voltage. That is, the analog input voltage line 15 has
Voltage 0V applied to analog signal input terminal 1 on the selected side
Appears correctly.

【0066】このように、実施の形態3によれば、低閾
値PMOSトランジスタをサージ保護回路の電源側に設
け、サージ保護と兼用させるようにしたので、選択側の
アナログ信号入力端子と非選択側のアナログ信号入力端
子の双方に電源電圧以上の過電圧を印加することがで
き、それが許容されない実施の形態1によるAD変換器
のアナログ信号入力回路よりも一層使い勝手の良いAD
変換器のアナログ信号入力回路が得られる。加えて、素
子数の一層の低減が可能となる。
As described above, according to the third embodiment, the low-threshold PMOS transistor is provided on the power supply side of the surge protection circuit so as to serve also as the surge protection. Therefore, the analog signal input terminal on the selection side and the non-selection side are selected. A more convenient AD than the analog signal input circuit of the AD converter according to the first embodiment in which an overvoltage higher than the power supply voltage can be applied to both analog signal input terminals of the AD converter is not allowed.
An analog signal input circuit for the converter is obtained. In addition, the number of elements can be further reduced.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、アナログ信号が印加される入力端子毎に、サージ保
護手段と、前記入力端子からAD変換器に至る信号ライ
ンへの経路を選択信号に従って断接する導通制御手段と
を設け、前記導通制御手段に前記選択信号を与えて一つ
の入力端子を選択する場合において、非選択の入力端子
が低レベルに固定されている状況で、選択側の入力端子
に電源電圧を超える過電圧が印加されると、当該選択側
の導通制御手段の入力側ではサージ保護回路における電
源側に接続されるサージ保護ダイオードによって「電源
電圧+サージ保護ダイオードのオン動作電圧」の電圧値
にクランプされ、これが当該選択側の導通制御手段から
AD変換器に至る信号ラインに出力される。このとき、
信号ラインと電源との間に、前記導通制御手段を構成す
るトランジスタの動作閾値電圧よりも低い動作閾値電圧
を有するダイオード接続の低閾値P型トランジスタが設
けられているので、信号ラインの電圧は、「電源電圧+
低閾値P型トランジスタのオン動作電圧」の電圧値にク
ランプされる。したがって、非選択側の導通制御手段
は、オフ動作状態を維持するので、選択側の入力端子に
印加された電源電圧を超える過電圧が正しくAD変換さ
れることになる。このように、AD変換器への共通の信
号ラインに低閾値P型トランジスタを一つ追加するとい
う簡単な構成で、選択した入力端子に電源電圧を超える
過電圧を直接入力したいという要請に応えることができ
る。
As described above, according to the present invention, for each input terminal to which an analog signal is applied, surge protection means and a route from the input terminal to the signal line to the AD converter are selected. When the selection signal is supplied to the conduction control means to select one input terminal, the non-selected input terminal is fixed to a low level, When an overvoltage exceeding the power supply voltage is applied to the input terminal, the surge protection diode connected to the power supply side in the surge protection circuit at the input side of the conduction control means on the selected side causes "power supply voltage + on-operation voltage of surge protection diode". Is clamped to the voltage value of “”, and this is output to the signal line from the conduction control means on the selection side to the AD converter. At this time,
Since a diode-connected low-threshold P-type transistor having an operation threshold voltage lower than the operation threshold voltage of the transistor forming the conduction control means is provided between the signal line and the power supply, the voltage of the signal line is: "Power supply voltage +
It is clamped to the voltage value of "ON operation voltage of low threshold P-type transistor". Therefore, the conduction control means on the non-selected side maintains the off operation state, so that the overvoltage exceeding the power supply voltage applied to the input terminal on the selected side is correctly AD-converted. Thus, with a simple configuration in which one low threshold P-type transistor is added to the common signal line to the AD converter, it is possible to meet the demand for directly inputting an overvoltage exceeding the power supply voltage to the selected input terminal. it can.

【0068】つぎの発明によれば、アナログ信号が印加
される入力端子毎に、サージ保護手段と、前記入力端子
からAD変換器に至る信号ラインへの経路を選択信号に
従って断接する導通制御手段とを設け、前記導通制御手
段に前記選択信号を与えて一つの入力端子を選択する場
合において、各入力端子に電源電圧を超える過電圧が印
加されると、まずサージ保護回路における電源側に接続
されるサージ保護ダイオードによって「電源電圧+サー
ジ保護ダイオードのオン動作電圧」の電圧値にクランプ
されるが、入力端子と導通制御手段との間に、導通制御
手段を構成するトランジスタの動作閾値電圧よりも低い
動作閾値電圧を有するダイオード接続の低閾値P型トラ
ンジスタが設けられているので、各導通制御手段の入力
電圧は、直ちに「電源電圧+低閾値P型トランジスタの
オン動作電圧」の電圧値にクランプされる。この電圧値
では、非選択側の導通制御手段がオン動作を行うことは
ない。したがって、非選択側の導通制御手段は、オフ動
作状態を維持するので、選択側の入力端子に印加された
電源電圧を超える過電圧が正しくAD変換されることに
なる。このように、入力端子には、選択か非選択かを問
わず電源電圧を超える過電圧を印加できるので、素子数
は上記の発明よりも若干増えるが、使い勝手のよいAD
変換器のアナログ信号入力回路が得られる。
According to the next invention, surge protection means for each input terminal to which an analog signal is applied, and conduction control means for connecting / disconnecting the path from the input terminal to the signal line to the AD converter according to the selection signal. In the case of providing one of the conduction control means with the selection signal to select one input terminal, when an overvoltage exceeding the power supply voltage is applied to each input terminal, the surge protection circuit is first connected to the power supply side. The surge protection diode clamps the voltage value of "power supply voltage + ON-operation voltage of the surge protection diode", but is lower than the operation threshold voltage of the transistor forming the conduction control means between the input terminal and the conduction control means. Since the diode-connected low threshold P-type transistor having the operation threshold voltage is provided, the input voltage of each conduction control means is immediately It is clamped to the voltage value of the source voltage + low threshold on operating voltage of the P-type transistor ". With this voltage value, the conduction control means on the non-selected side does not perform the ON operation. Therefore, the conduction control means on the non-selected side maintains the off operation state, so that the overvoltage exceeding the power supply voltage applied to the input terminal on the selected side is correctly AD-converted. As described above, since the overvoltage exceeding the power supply voltage can be applied to the input terminal regardless of selection or non-selection, the number of elements is slightly increased as compared with the above invention, but the user-friendly AD is used.
An analog signal input circuit for the converter is obtained.

【0069】つぎの発明によれば、アナログ信号が印加
される入力端子毎に、サージ保護手段と、前記入力端子
からAD変換器に至る信号ラインへの経路を選択信号に
従って断接する導通制御手段とを設け、前記導通制御手
段に前記選択信号を与えて一つの入力端子を選択する場
合において、前記サージ保護手段における電源側に接続
されるサージ保護ダイオードとして、前記導通制御手段
を構成するトランジスタの動作閾値電圧よりも低い動作
閾値電圧を有するダイオード接続の低閾値P型トランジ
スタが設けられている。したがって、各入力端子に電源
電圧を超える過電圧が印加されると、サージ保護回路に
おける電源側に接続される低閾値P型トランジスタによ
って、各導通制御手段の入力電圧は、直ちに「電源電圧
+低閾値P型トランジスタのオン動作電圧」の電圧値に
クランプされる。この電圧値では、非選択側の導通制御
手段がオン動作を行うことはない。したがって、非選択
側の導通制御手段は、オフ動作状態を維持するので、選
択側の入力端子に印加された電源電圧を超える過電圧が
正しくAD変換されることになる。このように、低閾値
P型トランジスタにサージ保護の目的も兼ねさせるよう
にしたので、入力端子には、選択か非選択かを問わず電
源電圧を超える過電圧を印加できるので、使い勝手のよ
いAD変換器のアナログ信号入力回路が得られる。加え
て、素子数の一層の低減が可能となる。
According to the next invention, for each input terminal to which an analog signal is applied, surge protection means, and conduction control means for connecting / disconnecting the path from the input terminal to the signal line to the AD converter according to the selection signal. And providing the selection signal to the conduction control means to select one input terminal, the operation of the transistor constituting the conduction control means as a surge protection diode connected to the power supply side in the surge protection means A diode-connected low threshold P-type transistor having an operating threshold voltage lower than the threshold voltage is provided. Therefore, when an overvoltage exceeding the power supply voltage is applied to each input terminal, the input voltage of each conduction control unit immediately becomes “power supply voltage + low threshold value” due to the low threshold P-type transistor connected to the power supply side in the surge protection circuit. It is clamped to the voltage value of “ON operation voltage of P-type transistor”. With this voltage value, the conduction control means on the non-selected side does not perform the ON operation. Therefore, the conduction control means on the non-selected side maintains the off operation state, so that the overvoltage exceeding the power supply voltage applied to the input terminal on the selected side is correctly AD-converted. In this way, the low threshold P-type transistor is also made to serve the purpose of surge protection. Therefore, an overvoltage exceeding the power supply voltage can be applied to the input terminal regardless of whether it is selected or not. The analog signal input circuit of the instrument is obtained. In addition, the number of elements can be further reduced.

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

【図1】 この発明の実施の形態1であるAD変換器の
アナログ信号入力回路の構成を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an analog signal input circuit of an AD converter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態2であるAD変換器の
アナログ信号入力回路の構成を示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an analog signal input circuit of an AD converter that is Embodiment 2 of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態3であるAD変換器の
アナログ信号入力回路の構成を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration of an analog signal input circuit of an AD converter according to a third embodiment of the present invention.

【図4】 従来のAD変換器のアナログ信号入力回路の
構成例を示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of an analog signal input circuit of a conventional AD converter.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,6 アナログ信号入力端子、3,8 サージ保護回
路、4,9 トランスミッションゲート、5,10 イ
ンバータ、11 コンパレータ、12 DA変換器、1
4,22,24,31,32 低閾値PMOSトランジ
スタ、15 アナログ電圧入力ライン。
1,6 Analog signal input terminal, 3,8 Surge protection circuit, 4,9 Transmission gate, 5,10 Inverter, 11 Comparator, 12 DA converter, 1
4, 22, 24, 31, 32 Low threshold PMOS transistor, 15 Analog voltage input line.

フロントページの続き Fターム(参考) 5J055 AX44 AX47 BX17 CX27 DX13 DX22 EX02 EX07 EY12 EY21 EZ24 EZ62 FX19 FX22 FX38 GX01 Continued front page    F term (reference) 5J055 AX44 AX47 BX17 CX27 DX13                       DX22 EX02 EX07 EY12 EY21                       EZ24 EZ62 FX19 FX22 FX38                       GX01

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アナログ信号が印加される入力端子毎
に、サージ保護手段と、前記入力端子からAD変換器に
至る信号ラインへの経路を選択信号に従って断接する導
通制御手段とを設け、前記導通制御手段に前記選択信号
を与えて一つの入力端子を選択する場合において、 前記信号ラインと電源との間に、前記導通制御手段を構
成するトランジスタの動作閾値電圧よりも低い動作閾値
電圧を有するダイオード接続の低閾値P型トランジスタ
が設けられている、 ことを特徴とするAD変換器のアナログ信号入力回路。
1. A surge protection means and a conduction control means for connecting and disconnecting a path from the input terminal to a signal line to an AD converter according to a selection signal are provided for each input terminal to which an analog signal is applied. In the case of applying the selection signal to the control means to select one input terminal, a diode having an operation threshold voltage lower than the operation threshold voltage of the transistor forming the conduction control means between the signal line and the power supply. An analog signal input circuit for an AD converter, characterized in that a low threshold P-type transistor for connection is provided.
【請求項2】 アナログ信号が印加される入力端子毎
に、サージ保護手段と、前記入力端子からAD変換器に
至る信号ラインへの経路を選択信号に従って断接する導
通制御手段とを設け、前記導通制御手段に前記選択信号
を与えて一つの入力端子を選択する場合において、 前記入力端子から前記導通制御手段に至るラインと電源
との間に、前記導通制御手段を構成するトランジスタの
動作閾値電圧よりも低い動作閾値電圧を有するダイオー
ド接続の低閾値P型トランジスタが設けられている、 ことを特徴とするAD変換器のアナログ信号入力回路。
2. A surge protection means and a conduction control means for connecting and disconnecting a path from the input terminal to a signal line to an AD converter according to a selection signal are provided for each input terminal to which an analog signal is applied, and the conduction is provided. In the case where one input terminal is selected by giving the selection signal to the control means, between the line from the input terminal to the conduction control means and the power supply, the operation threshold voltage of the transistor forming the conduction control means An analog signal input circuit of an AD converter, wherein a diode-connected low threshold P-type transistor having a low operating threshold voltage is provided.
【請求項3】 アナログ信号が印加される入力端子毎
に、サージ保護手段と、前記入力端子からAD変換器に
至る信号ラインへの経路を選択信号に従って断接する導
通制御手段とを設け、前記導通制御手段に前記選択信号
を与えて一つの入力端子を選択する場合において、 前記サージ保護手段における電源側に接続されるサージ
保護ダイオードとして、前記導通制御手段を構成するト
ランジスタの動作閾値電圧よりも低い動作閾値電圧を有
するダイオード接続の低閾値P型トランジスタが設けら
れている、 ことを特徴とするAD変換器のアナログ信号入力回路。
3. A surge protection means and a conduction control means for connecting and disconnecting a path from the input terminal to a signal line to an AD converter according to a selection signal are provided for each input terminal to which an analog signal is applied, and the conduction is provided. In the case where one input terminal is selected by giving the selection signal to the control means, the surge protection diode connected to the power supply side in the surge protection means is lower than the operation threshold voltage of the transistor forming the conduction control means. An analog signal input circuit of an AD converter, wherein a diode-connected low threshold P-type transistor having an operation threshold voltage is provided.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP2124339A1 (en) * 2008-05-19 2009-11-25 Canon Kabushiki Kaisha Protection circuit for semiconductor integrated circuit and driving method therefor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2124339A1 (en) * 2008-05-19 2009-11-25 Canon Kabushiki Kaisha Protection circuit for semiconductor integrated circuit and driving method therefor
US8159795B2 (en) 2008-05-19 2012-04-17 Canon Kabushiki Kaisha Protection circuit for semiconductor integrated circuit and driving method therefor
US8934204B2 (en) 2008-05-19 2015-01-13 Canon Kabushiki Kaisha Protection circuit for semiconductor integrated circuit and driving method therefor

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