JP2005268895A - Switching circuit - Google Patents

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朋彦 伊藤
Takafumi Yamaji
隆文 山路
Tetsuro Itakura
哲朗 板倉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a switching circuit for suppressing a leakage current even if a field effect transistor having a low threshold voltage is used to reduce on-resistance. <P>SOLUTION: Two identical conductivity-type field effect transistors 101, 102 in which a control signal 100 is input to each gate are connected in series between one terminal T1 and the other T2 of the switching circuit, a switch element 105 controlled by the control signal 100 is connected between the source of the transistor 101 and the drain of the transistor 102 and a constant potential point, and the potential of the source of the transistor 101 and the drain of the transistor 102 is fixed to a fixed potential point when the switching circuit is off. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電界効果トランジスタを用いたスイッチ回路に関する。   The present invention relates to a switch circuit using a field effect transistor.

電界効果トランジスタを用いたスイッチ回路は、例えばパイプライン型ADC(アナログ−ディジタル変換器)、ΔΣ(デルタシグマ)ADC及びスイッチトキャパシタフィルタなどで多用されている。例えば、非特許文献1にはFig. 5に示されるようなCMOSスイッチ回路を用いたパイプライン型ADCが記載されている。電界効果トランジスタを用いたスイッチ回路は、CMOSスイッチ回路以外にも、NMOSトランジスタ(以下、NMOSトランジスタという)のみを用いたNMOSスイッチ回路、PチャネルMOSトランジスタ(以下、PMOSトランジスタという)のみを用いたPMOSスイッチ回路も存在する。
IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 34, NO. 5, MAY 1999, “A 1.5-V, 10-bit, 14.3-MS/s CMOS Pipeline Analog-to-Digital Converter”, Andrew M.. Abo and Paul R. Gray, Fellow, IEEE
A switch circuit using a field effect transistor is frequently used in, for example, a pipeline type ADC (analog-digital converter), a ΔΣ (delta sigma) ADC, a switched capacitor filter, and the like. For example, Non-Patent Document 1 describes a pipeline type ADC using a CMOS switch circuit as shown in FIG. In addition to CMOS switch circuits, switch circuits using field effect transistors include NMOS switch circuits using only NMOS transistors (hereinafter referred to as NMOS transistors) and PMOS using only P-channel MOS transistors (hereinafter referred to as PMOS transistors). There is also a switch circuit.
IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 34, NO. 5, MAY 1999, “A 1.5-V, 10-bit, 14.3-MS / s CMOS Pipeline Analog-to-Digital Converter”, Andrew M .. Abo and Paul R. Gray, Fellow, IEEE

半導体集積回路の高速化と回路面積の減少などを目的として、半導体プロセスの微細化が進められている。例えば、「世界半導体技術ロードマップ」(International Technology Roadmaps for Semiconductors: ITRS) 2002年度アップデート版によると、2001年では130nmプロセスであったものが、2004年には90nmプロセス、2007年には65nmプロセスが立ち上がると予想されている。   For the purpose of increasing the speed of a semiconductor integrated circuit and reducing the circuit area, the miniaturization of a semiconductor process has been promoted. For example, according to the International Technology Roadmaps for Semiconductors (ITRS) 2002 Update, what was a 130nm process in 2001 was a 90nm process in 2004, and a 65nm process in 2007. Expected to stand up.

一般に、プロセスの微細化が進むと電界効果トランジスタの絶縁破壊耐圧が低くなるので、集積回路の信頼性を保つために回路に使用する電源電圧を下げる必要がある。電源電圧が下がると、スイッチ回路に通常の閾値電圧を持つ電界効果トランジスタを使用したのでは、スイッチON時の電界効果トランジスタのソース・ドレイン間抵抗(ON抵抗)が十分に小さくならず、所望のスイッチON動作ができないという問題が生ずる。   In general, as the process becomes finer, the dielectric breakdown voltage of the field effect transistor becomes lower. Therefore, in order to maintain the reliability of the integrated circuit, it is necessary to lower the power supply voltage used in the circuit. When the power supply voltage is lowered, if a field effect transistor having a normal threshold voltage is used in the switch circuit, the resistance between the source and drain (ON resistance) of the field effect transistor when the switch is turned on is not sufficiently reduced. There arises a problem that the switch cannot be turned on.

例えば、CMOSスイッチ回路ではNMOSトランジスタとPMOSトランジスタの各々のゲート・ソース間電圧Vgsを変化させ、スイッチ抵抗の値を増減させることによりON/OFFできる。CMOSスイッチ回路のスイッチ抵抗は、NMOSトランジスタとPMOSトランジスタの各々のソース・ドレイン間抵抗の並列抵抗である。スイッチをONさせたい場合は、ON抵抗を所望の値まで十分小さくするために、NMOSトランジスタには高い電圧、PMOSトランジスタのゲートには低い電圧をそれぞれ印加する。逆にスイッチをOFFさせたい場合は、NMOSトランジスタのゲートには低い電圧、PMOSトランジスタのゲートには高い電圧をそれぞれ印加して、OFF抵抗を所望の値まで十分大きくする。   For example, a CMOS switch circuit can be turned ON / OFF by changing the gate-source voltage Vgs of each of an NMOS transistor and a PMOS transistor and increasing / decreasing the value of the switch resistance. The switch resistance of the CMOS switch circuit is a parallel resistance of the source-drain resistance of each of the NMOS transistor and the PMOS transistor. When the switch is to be turned on, a high voltage is applied to the NMOS transistor and a low voltage is applied to the gate of the PMOS transistor in order to sufficiently reduce the ON resistance to a desired value. Conversely, to turn off the switch, a low voltage is applied to the gate of the NMOS transistor and a high voltage is applied to the gate of the PMOS transistor to sufficiently increase the OFF resistance to a desired value.

一般に、スイッチ回路を用いるスイッチトキャパシタ回路などでは、信号対雑音電力比を大きくとりたいという理由から、電界効果トランジスタのソースに入力される信号電圧Vi のDC電位を電源電圧Vddとグラウンド電位(0Vとする)の中央値Vdd/2付近に設計する。スイッチ回路に関しても、Vi=Vdd/2付近でON抵抗が十分に小さく、OFF抵抗は十分に大きいことが重要である。   In general, in a switched capacitor circuit using a switch circuit, the DC potential of the signal voltage Vi input to the source of the field effect transistor is set to the power supply voltage Vdd and the ground potential (0 V) because it is desired to increase the signal-to-noise power ratio. )) Around the median value Vdd / 2. Also for the switch circuit, it is important that the ON resistance is sufficiently small and the OFF resistance is sufficiently large in the vicinity of Vi = Vdd / 2.

プロセスの微細化が進むと、電源電圧は低下するが、電界効果トランジスタの閾値電圧は電源電圧の低下の割合ほどは低下しない。このためプロセスの微細化に伴い電源電圧を下げてゆくと、やがて電源電圧が閾値電圧(CMOSスイッチ回路の場合は、NMOSトランジスタとPMOSトランジスタの閾値電圧の絶対値の和)を下回る。こうなるとVi=Vdd/2付近では、電界効果トランジスタのゲート・ソース間電圧は閾値電圧以下となり、ON抵抗を十分に小さくすることは難しくなる。   As the process becomes finer, the power supply voltage decreases, but the threshold voltage of the field effect transistor does not decrease as much as the rate of decrease of the power supply voltage. For this reason, when the power supply voltage is lowered with the miniaturization of the process, the power supply voltage eventually falls below the threshold voltage (in the case of a CMOS switch circuit, the sum of the absolute values of the threshold voltages of the NMOS transistor and the PMOS transistor). In this case, in the vicinity of Vi = Vdd / 2, the gate-source voltage of the field effect transistor becomes lower than the threshold voltage, and it becomes difficult to sufficiently reduce the ON resistance.

この問題を解決するには、スイッチ回路に通常の電界効果トランジスタよりも閾値電圧が小さい特殊な電界効果トランジスタを用いればよい。しかし、低閾値電圧の電界効果トランジスタを用いるとスイッチOFF時のリーク電流が増大するという新たな問題が発生する。例えば、スイッチトキャパシタ回路においてキャパシタの充電電荷がスイッチ回路を通じてリークすると、スイッチトキャパシタ回路の精度を大きく悪化させてしまうため、深刻な問題となる。   In order to solve this problem, a special field effect transistor having a threshold voltage smaller than that of a normal field effect transistor may be used for the switch circuit. However, when a field effect transistor having a low threshold voltage is used, there arises a new problem that leakage current at the time of switch OFF increases. For example, in the switched capacitor circuit, if the charge of the capacitor leaks through the switch circuit, the accuracy of the switched capacitor circuit is greatly deteriorated, which is a serious problem.

具体的に、NMOSトランジスタ及びPMOSトランジスタのソースが信号源に接続され、ドレインがキャパシタに接続されたCMOSスイッチ回路を例にとると、スイッチOFF時にはNMOSトランジスタのゲートはグラウンド電位に接続され、PMOSトランジスタのゲートは電源電圧Vddに接続される。スイッチOFF時にキャパシタからNMOSトランジスタを通じて流れるリーク電流は、ゲート電圧と信号電圧Viの差が大きいほど多くなると考えられる。NMOSトランジスタについて考慮すると、ゲート電圧と信号電圧Viの差は−Vi(0≦Vi≦Vdd)であるので、Vi=0の場合にリーク電流は最大となる。リーク電流はVgs=0のときのドレイン電流Id(Vgs=0)に相当する。Id(Vgs=0)の値は低閾値電圧の電界効果トランジスタの方が大きいので、低閾値電圧の電界効果トランジスタの方が通常の電界効果トランジスタよりもリーク電流が大きくなる。PMOSトランジスタついても、同様のことが言える。   Specifically, taking as an example a CMOS switch circuit in which the source of an NMOS transistor and a PMOS transistor is connected to a signal source and the drain is connected to a capacitor, the gate of the NMOS transistor is connected to the ground potential when the switch is OFF, and the PMOS transistor Is connected to the power supply voltage Vdd. The leak current flowing from the capacitor through the NMOS transistor when the switch is OFF is considered to increase as the difference between the gate voltage and the signal voltage Vi increases. Considering the NMOS transistor, since the difference between the gate voltage and the signal voltage Vi is -Vi (0≤Vi≤Vdd), the leakage current becomes maximum when Vi = 0. The leakage current corresponds to the drain current Id (Vgs = 0) when Vgs = 0. Since the value of Id (Vgs = 0) is larger in the field effect transistor having the low threshold voltage, the field effect transistor having the low threshold voltage has a larger leakage current than the normal field effect transistor. The same can be said for the PMOS transistor.

本発明の目的は、ON抵抗を小さくするために低閾値電圧の電界効果トランジスタを用いた場合でもリーク電流を抑制できるスイッチ回路を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a switch circuit capable of suppressing leakage current even when a field effect transistor having a low threshold voltage is used to reduce ON resistance.

本発明の一つの観点によると、第1の端子と第2の端子との間に接続され、制御信号に従ってスイッチ動作を行うスイッチ回路であって、前記制御信号が入力されるゲート、及び前記第1の端子に接続されたドレインを有する第1導電型の第1の電界効果トランジスタと、前記制御信号が入力されるゲート、前記第1の電界効果トランジスタのソースに接続されたドレイン、及び前記第2の端子に接続されたソースを有する第1導電型の第2の電界効果トランジスタと、前記第1の電界効果トランジスタのソース及び前記第2の電界効果トランジスタのドレインと定電位点との間に接続され、前記制御信号により制御されるスイッチ素子とを具備するスイッチ回路を提供する。   According to one aspect of the present invention, a switch circuit is connected between a first terminal and a second terminal and performs a switching operation according to a control signal, the gate to which the control signal is input, and the first A first field effect transistor of a first conductivity type having a drain connected to one terminal; a gate to which the control signal is input; a drain connected to a source of the first field effect transistor; A first conductivity type second field effect transistor having a source connected to two terminals, and between the source of the first field effect transistor and the drain of the second field effect transistor and a constant potential point. Provided is a switch circuit including a switch element connected and controlled by the control signal.

第1の観点によるスイッチ回路では、スイッチOFF時に第1の電界効果トランジスタのソース及び第2の電界効果トランジスタのドレインが定電位点の電位に固定される。これによって常にリーク電流が最小値になり、従来のNMOSスイッチ回路に比べリーク電流の平均値を小さくすることができる。   In the switch circuit according to the first aspect, the source of the first field effect transistor and the drain of the second field effect transistor are fixed at the potential of the constant potential point when the switch is OFF. As a result, the leakage current always becomes the minimum value, and the average value of the leakage current can be reduced as compared with the conventional NMOS switch circuit.

具体的には、例えば第1及び第2の電界効果トランジスタはNチャネルMOSトランジスタの場合、制御信号は電源電圧とグラウンド電位との間で遷移する電圧信号であり、定電位点は電源電圧の電位を有する。この場合、スイッチOFF時に第1の電界効果トランジスタのソース及び第2の電界効果トランジスタのドレインは電源電圧の電位に固定される。また、スイッチ素子はPチャネルMOSトランジスタが用いられる。   Specifically, for example, when the first and second field effect transistors are N-channel MOS transistors, the control signal is a voltage signal that transitions between the power supply voltage and the ground potential, and the constant potential point is the potential of the power supply voltage. Have In this case, when the switch is turned off, the source of the first field effect transistor and the drain of the second field effect transistor are fixed to the potential of the power supply voltage. The switch element is a P-channel MOS transistor.

一方、第1及び第2の電界効果トランジスタがPチャネルMOSトランジスタの場合、制御信号はグラウンド電位と電源電圧との間で遷移する電圧信号であり、定電位点はグラウンド電位を有する。この場合、スイッチOFF時に第1の電界効果トランジスタのソース及び第2の電界効果トランジスタのドレインはグラウンド電位に固定される。また、スイッチ素子はNチャネルMOSトランジスタが用いられる。   On the other hand, when the first and second field effect transistors are P-channel MOS transistors, the control signal is a voltage signal that transitions between the ground potential and the power supply voltage, and the constant potential point has the ground potential. In this case, when the switch is turned off, the source of the first field effect transistor and the drain of the second field effect transistor are fixed to the ground potential. An N channel MOS transistor is used as the switch element.

本発明の他の観点によると、第1の端子と第2の端子との間に接続され、第1及び第2の制御信号に従ってスイッチ動作を行うスイッチ回路において、前記第1の制御信号が入力されるゲート、及び前記第1の端子に接続されたドレインを有する第1導電型の第1の電界効果トランジスタと、前記第1の制御信号が入力されるゲート、前記第1の電界効果トランジスタのソースに接続されたドレイン、及び前記第2の端子に接続されたソースを有する第1導電型の第2の電界効果トランジスタと、前記第1の電界効果トランジスタのソース及び前記第2の電界効果トランジスタのドレインと定電位点との間に接続され、前記第1の制御信号により制御される第1のスイッチ素子と、前記第2の制御信号が入力されるゲート、及び前記第1の端子に接続されたドレインを有する第2導電型の第3の電界効果トランジスタと、前記第2の制御信号が入力されるゲート、前記第3の電界効果トランジスタのソースに接続されたドレイン、及び前記第2の端子に接続されたソースを有する第2導電型の第4の電界効果トランジスタと、前記第3の電界効果トランジスタのソース及び前記第4の電界効果トランジスタのドレインと定電位点との間に接続され、前記第2の制御信号により制御される第2のスイッチ素子とを具備するスイッチ回路を提供する。   According to another aspect of the present invention, in a switch circuit connected between a first terminal and a second terminal and performing a switching operation in accordance with the first and second control signals, the first control signal is input. A first field effect transistor of a first conductivity type having a gate connected to the first terminal and a drain connected to the first terminal; a gate to which the first control signal is input; and the first field effect transistor A first conductivity type second field effect transistor having a drain connected to the source and a source connected to the second terminal; a source of the first field effect transistor; and a second field effect transistor. A first switch element connected between the drain of the first electrode and a constant potential point and controlled by the first control signal; a gate to which the second control signal is input; and the first terminal A third field effect transistor of the second conductivity type having a drain connected to the gate, a gate to which the second control signal is input, a drain connected to a source of the third field effect transistor, and the first A second conductivity type fourth field effect transistor having a source connected to the second terminal, and between the source of the third field effect transistor and the drain of the fourth field effect transistor and a constant potential point. And a switch circuit connected to the second switch element controlled by the second control signal.

第2の観点によるスイッチ回路はCMOSスイッチ回路であり、NMOSスイッチ回路とPMOSスイッチ回路の両方を用いているので、NMOSスイッチ回路やPMOSスイッチ回路よりも、スイッチON時のON抵抗の変動が電源電圧とグラウンド電位の略中央値付近で小さくなり、信号歪みを抑制することができる。その他の点は第1の観点によるNMOSスイッチ回路あるいはPMOSスイッチ回路と基本的に同様である。   Since the switch circuit according to the second aspect is a CMOS switch circuit and uses both an NMOS switch circuit and a PMOS switch circuit, the fluctuation of the ON resistance when the switch is turned on is higher than that of the NMOS switch circuit or the PMOS switch circuit. As a result, the signal becomes smaller near the center value of the ground potential and signal distortion can be suppressed. The other points are basically the same as the NMOS switch circuit or the PMOS switch circuit according to the first aspect.

本発明によると、基本的に二つの低閾値電圧の同一導電型の電界効果トランジスタを直列接続したNMOSスイッチ回路あるいはPMOSスイッチ回路において、スイッチ素子を用いてスイッチOFF時に二つの電界効果トランジスタの接続点の電位をNMOSスイッチ回路ならば電源電位に、PMOSスイッチ回路ならばグラウンド電位に固定することにより、スイッチOFF時のリーク電流を低減できる。さらに、CMOSスイッチ回路においては、電源電圧と接地電圧の略中央値における信号電圧に対して信号歪みが小さくなるという効果が新たに得られる。   According to the present invention, in an NMOS switch circuit or a PMOS switch circuit in which two field effect transistors of the same conductivity type having two low threshold voltages are connected in series, a connection point between the two field effect transistors when the switch is turned off using a switch element. Is fixed to the power supply potential in the case of an NMOS switch circuit, and to the ground potential in the case of a PMOS switch circuit, the leakage current when the switch is OFF can be reduced. Further, in the CMOS switch circuit, an effect that the signal distortion is reduced with respect to the signal voltage at the substantially central value of the power supply voltage and the ground voltage is newly obtained.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
(第1の実施の形態)
図1に示される本発明の第1の実施形態に係るスイッチ回路は、NMOSスイッチ回路であり、二つのNMOSトランジスタ101及び102を有する。NMOSトランジスタ101のドレインは、スイッチ回路の一端である第1の端子T1に接続される。端子T1は例えば信号源103に接続される。信号源103は、0≦Vi≦Vddの信号電圧Viを発生するものとする。NMOSトランジスタ101のソースとNMOSトランジスタ102のドレインとは接続されている。NMOSトランジスタ102のソースは、スイッチ回路の他端である第2の端子T2に接続される。端子T2は例えば容量素子104に接続される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
The switch circuit according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is an NMOS switch circuit, and includes two NMOS transistors 101 and 102. The drain of the NMOS transistor 101 is connected to the first terminal T1, which is one end of the switch circuit. The terminal T1 is connected to the signal source 103, for example. Assume that the signal source 103 generates a signal voltage Vi of 0 ≦ Vi ≦ Vdd. The source of the NMOS transistor 101 and the drain of the NMOS transistor 102 are connected. The source of the NMOS transistor 102 is connected to the second terminal T2 which is the other end of the switch circuit. The terminal T2 is connected to the capacitive element 104, for example.

NMOSトランジスタ101及び102のゲートには、制御信号100が入力される。NMOSトランジスタ101及び102のドレインと電源電圧Vddとの間に、スイッチ素子105が接続される。スイッチ素子105は、制御信号100によってON/OFFされる。制御信号100は、この例では電源電圧Vddとグラウンド電位(0電位)との間で遷移する電圧信号であり、この制御信号100によってNMOSスイッチ回路はON/OFF動作を行う。   A control signal 100 is input to the gates of the NMOS transistors 101 and 102. A switch element 105 is connected between the drains of the NMOS transistors 101 and 102 and the power supply voltage Vdd. The switch element 105 is turned on / off by the control signal 100. In this example, the control signal 100 is a voltage signal that transitions between the power supply voltage Vdd and the ground potential (0 potential), and the NMOS switch circuit performs an ON / OFF operation by the control signal 100.

次に、図1のNMOSスイッチ回路の動作を説明する。
NMOSスイッチ回路をON状態にする場合、制御信号100の電圧、すなわちNMOSトランジスタ101,102のゲート電位をVddとし、さらにスイッチ素子105をOFF状態とする。NMOSトランジスタ101のゲート・ドレイン間電圧は、Vdd−Viとなる。ここで、NMOSトランジスタ101及び102にVdd−Vi≧VtNlow、例えばVdd/2≧VtNlowを満たすような低閾値電圧VtNlowの素子を使用すると、NMOSトランジスタ101はON状態となり、同様にNMOSトランジスタ102もON状態となる。このとき、NMOSトランジスタ101及び102のON抵抗は十分に小さい。従って、NMOSスイッチ回路はON状態となり、信号源103と容量素子104間に信号電流が流れる。
Next, the operation of the NMOS switch circuit of FIG. 1 will be described.
When the NMOS switch circuit is turned on, the voltage of the control signal 100, that is, the gate potential of the NMOS transistors 101 and 102 is set to Vdd, and the switch element 105 is turned off. The gate-drain voltage of the NMOS transistor 101 is Vdd-Vi. Here, when an element having a low threshold voltage VtNlow that satisfies Vdd−Vi ≧ VtNlow, for example, Vdd / 2 ≧ VtNlow is used for the NMOS transistors 101 and 102, the NMOS transistor 101 is turned on, and the NMOS transistor 102 is also turned on. It becomes a state. At this time, the ON resistances of the NMOS transistors 101 and 102 are sufficiently small. Accordingly, the NMOS switch circuit is turned on, and a signal current flows between the signal source 103 and the capacitor 104.

次に、NMOSスイッチ回路をOFF状態にする場合は、制御信号100の電圧、すなわちNMOSトランジスタ101及び102のゲート電位を0にし、さらにスイッチ素子105をON状態とする。ここで、NMOSトランジスタ102に注目すると、NMOSトランジスタ102はドレイン電位が電源電圧Vddと等しくなるので、ゲート・ドレイン間電圧は−Vddになる。   Next, when the NMOS switch circuit is turned off, the voltage of the control signal 100, that is, the gate potential of the NMOS transistors 101 and 102 is set to 0, and the switch element 105 is turned on. Here, paying attention to the NMOS transistor 102, the drain potential of the NMOS transistor 102 becomes equal to the power supply voltage Vdd, so that the gate-drain voltage becomes −Vdd.

この状態は、単一のNMOSトランジスタを用いる従来のNMOSスイッチ回路において、信号電圧ViがVddの場合と等しい。従来のNMOSスイッチ回路は、信号電圧Vi(0≦Vi≦Vdd)がVi=0のときリーク電流が最大、Vi=Vddのときリーク電流が最小となる。リーク電流の平均値は、Vi=Vdd/2とした場合のリーク電流が相当する。   This state is equivalent to the case where the signal voltage Vi is Vdd in a conventional NMOS switch circuit using a single NMOS transistor. In the conventional NMOS switch circuit, the leakage current is maximized when the signal voltage Vi (0 ≦ Vi ≦ Vdd) is Vi = 0, and the leakage current is minimized when Vi = Vdd. The average value of the leakage current corresponds to the leakage current when Vi = Vdd / 2.

図2は、通常の閾値電圧(StdVth)と低閾値電圧(LowVth)のNMOSトランジスタについてゲート・ソース間電圧Vgsとドレイン電流Idの関係を示している。VgsとIdの関係は、ゲート電位と信号電圧間の電位差とリーク電流の関係に相当する。図2からゲート・ソース間電圧Vgs=0のときのドレイン電流は、通常の閾値電圧のNMOSトランジスタではA点に示されるように小さい(図の例では0)であるのに対して、低閾値電圧のNMOSトランジスタではB点に示されるように大きい。従って、低閾値電圧のNMOSトランジスタを用いると、リーク電流が大きくなる。   FIG. 2 shows the relationship between the gate-source voltage Vgs and the drain current Id for an NMOS transistor having a normal threshold voltage (StdVth) and a low threshold voltage (LowVth). The relationship between Vgs and Id corresponds to the relationship between the potential difference between the gate potential and the signal voltage and the leakage current. As shown in FIG. 2, the drain current when the gate-source voltage Vgs = 0 is small (0 in the example shown) in the NMOS transistor having the normal threshold voltage as shown by the point A, whereas the drain current is low. The voltage NMOS transistor is large as shown by point B. Therefore, when an NMOS transistor having a low threshold voltage is used, the leakage current increases.

これに対して、図1におけるNMOSトランジスタ102のリーク電流、すなわちNMOSスイッチ回路がOFFの状態でNMOSトランジスタ102を通して流れる電流は、従来のNMOSスイッチ回路においてVi=Vddに固定された場合に相当し、常に最小である。   On the other hand, the leakage current of the NMOS transistor 102 in FIG. 1, that is, the current flowing through the NMOS transistor 102 when the NMOS switch circuit is OFF corresponds to the case where Vi = Vdd is fixed in the conventional NMOS switch circuit, Always minimal.

このように本実施形態に係るNMOSスイッチ回路では、スイッチ回路のOFF状態においてスイッチ素子105をON状態として、NMOSトランジスタ102のドレイン電位をVddに固定する。従って、ON抵抗を小さくするために低閾値電圧のNMOSトランジスタを用いた場合でも、リーク電流を従来のNMOSスイッチ回路に比べて小さくすることができる。   As described above, in the NMOS switch circuit according to the present embodiment, the switch element 105 is turned on in the OFF state of the switch circuit, and the drain potential of the NMOS transistor 102 is fixed to Vdd. Therefore, even when an NMOS transistor having a low threshold voltage is used to reduce the ON resistance, the leakage current can be reduced as compared with the conventional NMOS switch circuit.

図3に、図1のNMOSスイッチ回路を具体化した例を示す。図3のNMOSスイッチ回路では、図1中に示したスイッチ素子105をPMOSトランジスタ106により実現している。PMOSトランジスタ106のソースは電源Vddに接続され、ドレインはNMOSトランジスタ101のソース及びNMOSトランジスタ102のドレインに接続される。PMOSトランジスタ106ゲートには、制御信号100が入力される。   FIG. 3 shows an example in which the NMOS switch circuit of FIG. 1 is embodied. In the NMOS switch circuit of FIG. 3, the switch element 105 shown in FIG. The source of the PMOS transistor 106 is connected to the power supply Vdd, and the drain is connected to the source of the NMOS transistor 101 and the drain of the NMOS transistor 102. A control signal 100 is input to the gate of the PMOS transistor 106.

次に、PMOSトランジスタ106が図1中に示したスイッチ素子105として機能することを説明する。図3のNMOSスイッチ回路をON状態にするために、制御信号100の電圧を電源電圧Vddとして、PMOSトランジスタ106のゲート電位をVddにすると、PMOSトランジスタ106のゲート・ソース間電圧は0になる。これはNMOSトランジスタ101及び102のソース・ドレイン間抵抗に比して十分大きいので、PMOSトランジスタ106はOFF状態となる。   Next, it will be described that the PMOS transistor 106 functions as the switch element 105 shown in FIG. When the voltage of the control signal 100 is set to the power supply voltage Vdd and the gate potential of the PMOS transistor 106 is set to Vdd in order to turn on the NMOS switch circuit of FIG. 3, the gate-source voltage of the PMOS transistor 106 becomes zero. Since this is sufficiently larger than the resistance between the source and drain of the NMOS transistors 101 and 102, the PMOS transistor 106 is turned off.

一方、NMOSスイッチ回路をOFF状態にする場合は、制御信号100の電圧を0にする。ここで、もしスイッチ素子105がNMOSトランジスタであったとすると、NMOSトランジスタ102のソース電位がVddに近ければ、ゲート電位がVddであっても十分小さなON抵抗が得られず、リーク電流が減少しない場合がある。これに対してスイッチ素子105にPMOSトランジスタ106を用いると、NMOSトランジスタ102のソース電位に依存せずPMOSトランジスタ106のゲート・ソース間電圧が−Vddとなる。これはPMOSトランジスタ106の閾値電圧(−VtP)に比べて小さいので、常に十分小さいON抵抗をもってON状態となる。   On the other hand, when the NMOS switch circuit is turned off, the voltage of the control signal 100 is set to zero. Here, if the switch element 105 is an NMOS transistor, if the source potential of the NMOS transistor 102 is close to Vdd, a sufficiently small ON resistance cannot be obtained even if the gate potential is Vdd, and the leakage current does not decrease. There is. On the other hand, when the PMOS transistor 106 is used as the switch element 105, the gate-source voltage of the PMOS transistor 106 becomes −Vdd regardless of the source potential of the NMOS transistor 102. Since this is smaller than the threshold voltage (−VtP) of the PMOS transistor 106, it is always in the ON state with a sufficiently small ON resistance.

(第2の実施形態)
次に、図4を用いて本発明の第2の実施形態に係るPMOSスイッチ回路について説明する。図4のPMOSスイッチ回路は、二つのPMOSトランジスタ201及び202を有する。PMOSトランジスタ201のドレインは、スイッチ回路の一端である第1の端子T1に接続される。端子T1は例えば信号源203に接続される。信号源203は、0≦Vi≦Vddの信号電圧Viを発生するものとする。PMOSトランジスタ201のソースとPMOSトランジスタ202のドレインとは接続されている。PMOSトランジスタ202のソースは、スイッチ回路の他端である第2の端子T2に接続される。端子T2は例えば容量素子204に接続される。
(Second Embodiment)
Next, a PMOS switch circuit according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The PMOS switch circuit of FIG. 4 has two PMOS transistors 201 and 202. The drain of the PMOS transistor 201 is connected to the first terminal T1, which is one end of the switch circuit. The terminal T1 is connected to the signal source 203, for example. Assume that the signal source 203 generates a signal voltage Vi of 0 ≦ Vi ≦ Vdd. The source of the PMOS transistor 201 and the drain of the PMOS transistor 202 are connected. The source of the PMOS transistor 202 is connected to the second terminal T2 which is the other end of the switch circuit. The terminal T2 is connected to the capacitive element 204, for example.

PMOSトランジスタ201及び202のゲートには、制御信号200が入力される。PMOSトランジスタ201及び202のドレインとグラウンド電位(0電位)との間に、スイッチ素子205が接続される。スイッチ素子205は、制御信号200によってON/OFFされる。制御信号200は、この例ではグラウンド電位と電源電圧Vddとの間で遷移する電圧信号であり、この制御信号200によってPMOSスイッチ回路はON/OFF動作を行う。   A control signal 200 is input to the gates of the PMOS transistors 201 and 202. A switch element 205 is connected between the drains of the PMOS transistors 201 and 202 and the ground potential (0 potential). The switch element 205 is turned on / off by the control signal 200. In this example, the control signal 200 is a voltage signal that transitions between the ground potential and the power supply voltage Vdd, and the PMOS switch circuit performs an ON / OFF operation by the control signal 200.

次に、図4のPMOSスイッチ回路の動作を説明する。
PMOSスイッチ回路をON状態にする場合、制御信号200の電圧、すなわちPMOSトランジスタ201及び202のゲート電位を0電位とし、さらにスイッチ素子205をOFF状態とする。PMOSトランジスタ201のゲート・ドレイン間電圧はVdd−Viとなる。ここで、PMOSトランジスタ201及び202に|Vi|≧VtPlowを満たすような低閾値電圧−VtPlowの素子を使用すると、PMOSトランジスタ201はON状態となり、同様にPMOSトランジスタ202もON状態となる。このとき、PMOSトランジスタ201及び202のON抵抗は十分に小さい。従って、PMOSスイッチ回路はON状態となり、信号源203と容量素子204間に信号電流が流れる。
Next, the operation of the PMOS switch circuit of FIG. 4 will be described.
When the PMOS switch circuit is turned on, the voltage of the control signal 200, that is, the gate potential of the PMOS transistors 201 and 202 is set to 0 potential, and the switch element 205 is turned off. The gate-drain voltage of the PMOS transistor 201 is Vdd-Vi. Here, when an element having a low threshold voltage −VtPlow that satisfies | Vi | ≧ VtPlow is used for the PMOS transistors 201 and 202, the PMOS transistor 201 is turned on, and the PMOS transistor 202 is also turned on. At this time, the ON resistances of the PMOS transistors 201 and 202 are sufficiently small. Accordingly, the PMOS switch circuit is turned on, and a signal current flows between the signal source 203 and the capacitor 204.

次に、PMOSスイッチ回路をOFF状態にする場合は、制御信号200の電圧、すなわちPMOSトランジスタ201,202のゲート電位をVddにし、さらにスイッチ素子205をON状態とする。ここで、PMOSトランジスタ202に注目すると、PMOSトランジスタ202はドレイン電位が0になるので、ゲート・ドレイン間電圧はVddになる。   Next, when the PMOS switch circuit is turned off, the voltage of the control signal 200, that is, the gate potential of the PMOS transistors 201 and 202 is set to Vdd, and the switch element 205 is turned on. Here, paying attention to the PMOS transistor 202, the drain potential of the PMOS transistor 202 becomes 0, and therefore the gate-drain voltage becomes Vdd.

この状態は、単一のPMOSトランジスタを用いる従来のPMOSスイッチ回路において、信号電圧Viが0の場合と等しい。従来のPMOSスイッチ回路は、信号電圧Vi(0≦Vi≦Vdd)がVi=Vddのときリーク電流が最大、Vi=0のときリーク電流が最小となる。リーク電流の平均値は、Vi=Vdd/2とした場合のリーク電流が相当する。低閾値電圧のNMOSトランジスタと同様に、低閾値電圧のPMOSトランジスタを用いると、リーク電流が大きくなる。   This state is equivalent to the case where the signal voltage Vi is 0 in a conventional PMOS switch circuit using a single PMOS transistor. In the conventional PMOS switch circuit, the leak current is maximum when the signal voltage Vi (0 ≦ Vi ≦ Vdd) is Vi = Vdd, and the leak current is minimum when Vi = 0. The average value of the leakage current corresponds to the leakage current when Vi = Vdd / 2. Similar to the low threshold voltage NMOS transistor, the use of a low threshold voltage PMOS transistor increases the leakage current.

これに対して、図4におけるPMOSトランジスタ202のリーク電流、すなわちPMOSスイッチ回路がOFFの状態でPMOSトランジスタ202を通して流れる電流は、従来のPMOSスイッチ回路においてVi=0に固定された場合に相当し、常に最小である。   On the other hand, the leakage current of the PMOS transistor 202 in FIG. 4, that is, the current flowing through the PMOS transistor 202 when the PMOS switch circuit is OFF corresponds to the case where Vi = 0 is fixed in the conventional PMOS switch circuit, Always minimal.

このように本実施形態に係るPMOSスイッチ回路では、スイッチ回路のOFF状態においてスイッチ素子205をON状態として、PMOSトランジスタ202のドレイン電位を0に固定する。従って、ON抵抗を小さくするために低閾値電圧のPMOSトランジスタを用いた場合でも、リーク電流を従来のPMOSスイッチ回路に比べて小さくすることができる。   As described above, in the PMOS switch circuit according to the present embodiment, the switch element 205 is turned ON when the switch circuit is OFF, and the drain potential of the PMOS transistor 202 is fixed to 0. Accordingly, even when a low threshold voltage PMOS transistor is used to reduce the ON resistance, the leakage current can be reduced as compared with the conventional PMOS switch circuit.

図5に、図4のPMOSスイッチ回路を具体化した例を示す。図5のPMOSスイッチ回路では、図1中に示したスイッチ素子205をNMOSトランジスタ206により実現している。NMOSトランジスタ206のソースはグラウンド電位に接続され、ドレインはPMOSトランジスタ201のソース及びPMOSトランジスタ202のドレインに接続される。NMOSトランジスタ206ゲートには、制御信号200が入力される。   FIG. 5 shows an example in which the PMOS switch circuit of FIG. 4 is embodied. In the PMOS switch circuit of FIG. 5, the switch element 205 shown in FIG. The source of the NMOS transistor 206 is connected to the ground potential, and the drain is connected to the source of the PMOS transistor 201 and the drain of the PMOS transistor 202. A control signal 200 is input to the gate of the NMOS transistor 206.

次に、NMOSトランジスタ206が図4中に示したスイッチ素子205として機能することを説明する。図5のPMOSスイッチ回路をON状態にするために、制御信号200の電圧を0として、NMOSトランジスタ206のゲート電位を0にすると、NMOSトランジスタ206のゲート・ソース間電圧は0になる。これはPMOSトランジスタ201及び202のソース・ドレイン間抵抗に比して十分大きいので、NMOSトランジスタ206はOFF状態となる。   Next, it will be described that the NMOS transistor 206 functions as the switch element 205 shown in FIG. When the voltage of the control signal 200 is set to 0 and the gate potential of the NMOS transistor 206 is set to 0 in order to turn on the PMOS switch circuit of FIG. 5, the gate-source voltage of the NMOS transistor 206 becomes 0. Since this is sufficiently larger than the resistance between the source and drain of the PMOS transistors 201 and 202, the NMOS transistor 206 is turned off.

一方、図5のPMOSスイッチ回路をOFF状態にする場合は、制御信号200の電圧を電源電圧Vddにする。ここで、もしスイッチ素子205がPMOSトランジスタであったとすると、PMOSトランジスタ202のソース電位が0に近ければ、ゲート電位が0であっても十分小さなON抵抗が得られず、リーク電流が減少しない場合がある。これに対してスイッチ素子205にNMOSトランジスタ206を用いると、PMOSトランジスタ202のソース電位に依存せずNMOSトランジスタ206のゲート・ソース間電圧がVddとなる。これはPMOSトランジスタ206の閾値電圧(VtN)に比べて大きいので、常に十分小さいON抵抗をもってON状態となる。   On the other hand, when the PMOS switch circuit of FIG. 5 is turned off, the voltage of the control signal 200 is set to the power supply voltage Vdd. Here, if the switching element 205 is a PMOS transistor, if the source potential of the PMOS transistor 202 is close to 0, a sufficiently small ON resistance cannot be obtained even if the gate potential is 0, and the leakage current does not decrease. There is. On the other hand, when the NMOS transistor 206 is used as the switch element 205, the gate-source voltage of the NMOS transistor 206 becomes Vdd regardless of the source potential of the PMOS transistor 202. Since this is larger than the threshold voltage (VtN) of the PMOS transistor 206, it is always ON with a sufficiently small ON resistance.

(第3の実施形態)
図6に、本発明の第3の実施形態に係るNMOSスイッチ回路を示す。図1に示した第1の実施形態との相違点について説明すると、図6のNMOSスイッチ回路ではNMOSトランジスタ101のソースとNMOSトランジスタ102のドレインとの間に、NMOSトランジスタ107を挟んでいる。NMOSトランジスタ107のドレインはNMOSトランジスタ101のソースに接続され、NMOSトランジスタ107のソースはNMOSトランジスタ102のドレインに接続される。
(Third embodiment)
FIG. 6 shows an NMOS switch circuit according to the third embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment shown in FIG. 1 will be described. In the NMOS switch circuit of FIG. 6, the NMOS transistor 107 is sandwiched between the source of the NMOS transistor 101 and the drain of the NMOS transistor 102. The drain of the NMOS transistor 107 is connected to the source of the NMOS transistor 101, and the source of the NMOS transistor 107 is connected to the drain of the NMOS transistor 102.

これに伴い、図1中に示したスイッチ素子105に相当する二つのスイッチ素子105A及び105Bが設けられている。スイッチ素子105Aの一端はNMOSトランジスタ107のドレイン及びNMOSトランジスタ101のソースに接続され、スイッチ素子105Bの一端はNMOSトランジスタ107のソース及びNMOSトランジスタ102のドレインに接続される。スイッチ素子105A及び105Bの他端は、電源Vddに接続される。スイッチ素子105A及び105Bには、例えば図3と同様にPMOSトランジスタを用いることができる。   Accordingly, two switch elements 105A and 105B corresponding to the switch element 105 shown in FIG. 1 are provided. One end of the switch element 105A is connected to the drain of the NMOS transistor 107 and the source of the NMOS transistor 101, and one end of the switch element 105B is connected to the source of the NMOS transistor 107 and the drain of the NMOS transistor 102. The other ends of the switch elements 105A and 105B are connected to the power supply Vdd. As the switch elements 105A and 105B, for example, PMOS transistors can be used as in FIG.

以下、NMOSトランジスタ107を追加してもNMOSスイッチ回路が正しくON/OFF動作をすることを説明する。NMOSスイッチ回路をON状態にする場合、NMOSトランジスタ101,102及び107のゲート電位をVddにする。これによりNMOSトランジスタ107はNMOSトランジスタ101及び102と同様にソース・ドレイン間抵抗が十分小さくなるので、NMOSスイッチ回路はON状態となる。   Hereinafter, it will be described that the NMOS switch circuit correctly performs ON / OFF operation even when the NMOS transistor 107 is added. When the NMOS switch circuit is turned on, the gate potentials of the NMOS transistors 101, 102 and 107 are set to Vdd. As a result, the NMOS transistor 107 has a sufficiently low resistance between the source and the drain, like the NMOS transistors 101 and 102, so that the NMOS switch circuit is turned on.

NMOSスイッチ回路をOFF状態にする場合、NMOSトランジスタ101,102及び107のゲート電位を0電位にする。このときスイッチ素子105A及び105BはON状態であるので、NMOSトランジスタ107のゲート・ソース間電圧及びゲート・ドレイン間電圧はいずれも−Vddになる。従って、NMOSトランジスタ107はソース・ドレイン間抵抗が十分大きくなるので、NMOSスイッチ回路はOFF状態となる。   When the NMOS switch circuit is turned off, the gate potentials of the NMOS transistors 101, 102 and 107 are set to zero potential. At this time, since the switch elements 105A and 105B are in the ON state, the gate-source voltage and the gate-drain voltage of the NMOS transistor 107 are both -Vdd. Therefore, since the NMOS transistor 107 has a sufficiently large resistance between the source and the drain, the NMOS switch circuit is turned off.

(第4の実施形態)
図7に、本発明の第4の実施形態に係るNMOSスイッチ回路を示す。図7のNMOSスイッチ回路では、図6のNMOSスイッチ回路におけるNMOSトランジスタ107に代えてインピーダンス素子108が挿入されている。インピーダンス素子108は、例えばNMOSトランジスタ101及び102のON抵抗と同等かそれ以下のインピーダンスを持つ抵抗素子である。
(Fourth embodiment)
FIG. 7 shows an NMOS switch circuit according to the fourth embodiment of the present invention. In the NMOS switch circuit of FIG. 7, an impedance element 108 is inserted instead of the NMOS transistor 107 in the NMOS switch circuit of FIG. The impedance element 108 is a resistance element having an impedance equivalent to or lower than the ON resistance of the NMOS transistors 101 and 102, for example.

以下、インピーダンス素子108が挿入されても、NMOSスイッチ回路が正しく動作することを説明する。まず、NMOSスイッチ回路をON状態とするときは、上述のようにインピーダンス素子108のインピーダンスはNMOSトランジスタ101及び102のON抵抗と同等かそれ以下なので、ON抵抗は依然として十分小さく保たれ、図7のNMOSスイッチ回路はON状態を示す。   Hereinafter, it will be described that the NMOS switch circuit operates correctly even when the impedance element 108 is inserted. First, when the NMOS switch circuit is turned on, the impedance of the impedance element 108 is equal to or less than the ON resistance of the NMOS transistors 101 and 102 as described above, so that the ON resistance is still kept sufficiently small, as shown in FIG. The NMOS switch circuit shows an ON state.

NMOSスイッチ回路をOFF状態とするときは、スイッチ素子105Aおよび105BがON状態にあるので、インピーダンス素子108の両端の電位は共にVddになる。これは図1に示したNMOSスイッチ回路のスイッチOFF時の状態と同じであるので、図7のNMOSスイッチ回路は明らかにOFF状態を示す。   When the NMOS switch circuit is turned off, since the switch elements 105A and 105B are in the ON state, the potentials at both ends of the impedance element 108 are both Vdd. Since this is the same as the state of the NMOS switch circuit shown in FIG. 1 when the switch is OFF, the NMOS switch circuit of FIG. 7 clearly shows the OFF state.

(第5の実施形態)
図8に、本発明の第4の実施形態に係るPMOSスイッチ回路を示す。図4に示した第2の実施形態との相違点について説明すると、図8のPMOSスイッチ回路ではPMOSトランジスタ201のソースとPMOSトランジスタ202のドレインとの間に、PMOSトランジスタ207を挟んでいる。PMOSトランジスタ207のドレインはPMOSトランジスタ201のソースに接続され、PMOSトランジスタ207のソースはPMOSトランジスタ202のドレインに接続される。
(Fifth embodiment)
FIG. 8 shows a PMOS switch circuit according to a fourth embodiment of the present invention. The difference from the second embodiment shown in FIG. 4 will be described. In the PMOS switch circuit of FIG. 8, the PMOS transistor 207 is sandwiched between the source of the PMOS transistor 201 and the drain of the PMOS transistor 202. The drain of the PMOS transistor 207 is connected to the source of the PMOS transistor 201, and the source of the PMOS transistor 207 is connected to the drain of the PMOS transistor 202.

これに伴い、図4中に示したスイッチ素子205に相当する二つのスイッチ素子205A及び205Bが設けられている。スイッチ素子205Aの一端は、PMOSトランジスタ207のドレイン及びPMOSトランジスタ201のソースに接続され、スイッチ素子205Bの一端は、PMOSトランジスタ207のソース及びPMOSトランジスタ202のドレインに接続される。スイッチ素子205A及び205Bの他端は、グラウンド電位に接続される。スイッチ素子205A及び205Bには、例えば図5と同様にNMOSトランジスタを用いることができる。   Accordingly, two switch elements 205A and 205B corresponding to the switch element 205 shown in FIG. 4 are provided. One end of the switch element 205A is connected to the drain of the PMOS transistor 207 and the source of the PMOS transistor 201, and one end of the switch element 205B is connected to the source of the PMOS transistor 207 and the drain of the PMOS transistor 202. The other ends of the switch elements 205A and 205B are connected to the ground potential. As the switch elements 205A and 205B, for example, NMOS transistors can be used as in FIG.

以下、PMOSトランジスタ207を追加してもPMOSスイッチ回路が正しくON/OFF動作をすることを説明する。PMOSスイッチ回路をON状態にする場合、PMOSトランジスタ201,202及び207のゲート電位を0電位にする。これによりNMOSトランジスタ207はPMOSトランジスタ201及び202と同様にソース・ドレイン間抵抗が十分小さくなるので、PMOSスイッチ回路はON状態となる。   Hereinafter, it will be described that the PMOS switch circuit operates correctly even when the PMOS transistor 207 is added. When the PMOS switch circuit is turned on, the gate potentials of the PMOS transistors 201, 202, and 207 are set to zero. As a result, the NMOS transistor 207 has a sufficiently low resistance between the source and the drain as in the PMOS transistors 201 and 202, so that the PMOS switch circuit is turned on.

PMOSスイッチ回路をOFF状態にする場合、PMOSトランジスタ201,202及び207のゲート電位をVddにする。このときスイッチ素子205A及び205BはON状態であるので、PMOSトランジスタ207のゲート・ソース間電圧及びゲート・ドレイン間電圧はいずれもVddになる。従って、PMOSトランジスタ207はソース・ドレイン間抵抗が十分大きくなるので、PMOSスイッチ回路はOFF状態となる。   When the PMOS switch circuit is turned off, the gate potentials of the PMOS transistors 201, 202 and 207 are set to Vdd. At this time, since the switch elements 205A and 205B are in the ON state, the gate-source voltage and the gate-drain voltage of the PMOS transistor 207 are both Vdd. Accordingly, the PMOS transistor 207 has a sufficiently large resistance between the source and the drain, so that the PMOS switch circuit is turned off.

(第6の実施形態)
図9に、本発明の第6の実施形態に係るPMOSスイッチ回路を示す。図9のNMOSスイッチ回路では、図8のPMOSスイッチ回路におけるPMOSトランジスタ207に代えてインピーダンス素子208が挿入されている。インピーダンス素子208は、例えばPMOSトランジスタ201及び202のON抵抗と同等かそれ以下のインピーダンスを持つ抵抗素子である。
(Sixth embodiment)
FIG. 9 shows a PMOS switch circuit according to a sixth embodiment of the present invention. In the NMOS switch circuit of FIG. 9, an impedance element 208 is inserted in place of the PMOS transistor 207 in the PMOS switch circuit of FIG. The impedance element 208 is a resistance element having an impedance equivalent to or lower than the ON resistance of the PMOS transistors 201 and 202, for example.

以下、インピーダンス素子208が挿入されても、PMOSスイッチ回路が正しく動作することを説明する。まず、PMOSスイッチ回路をON状態とするときは、上述のようにインピーダンス素子208のインピーダンスはPMOSトランジスタ201及び202のON抵抗と同等かそれ以下なので、ON抵抗は依然として十分小さく保たれ、図9のPMOSスイッチ回路はON状態を示す。   Hereinafter, it will be described that the PMOS switch circuit operates correctly even when the impedance element 208 is inserted. First, when the PMOS switch circuit is turned on, the impedance of the impedance element 208 is equal to or less than the ON resistance of the PMOS transistors 201 and 202 as described above, so that the ON resistance is still kept sufficiently small. The PMOS switch circuit is in the ON state.

PMOSスイッチ回路をOFF状態とするときは、スイッチ素子205Aおよび205BがON状態にあるので、インピーダンス素子208の両端の電位は共に0電位になる。これは図4に示したPMOSスイッチ回路のスイッチOFF時の状態と同じであるので、図9のPMOSスイッチ回路は明らかにOFF状態を示す。   When the PMOS switch circuit is turned off, since the switch elements 205A and 205B are in the ON state, the potentials at both ends of the impedance element 208 are both zero. Since this is the same as the state of the PMOS switch circuit shown in FIG. 4 when the switch is OFF, the PMOS switch circuit of FIG. 9 clearly shows the OFF state.

(第7の実施形態)
次に、図10を用いて本発明の第7の実施形態に係るCMOSスイッチ回路について説明する。図10のCMOSスイッチ回路では、図1と同一のNMOSスイッチ回路及び図4と同一のPMOSスイッチ回路が並列に接続されている。CMOSスイッチ回路の第1の端子T1は信号源303に共通に接続され、第2の端子T2は容量素子304に共通に接続される。
(Seventh embodiment)
Next, a CMOS switch circuit according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the CMOS switch circuit of FIG. 10, the same NMOS switch circuit as in FIG. 1 and the same PMOS switch circuit as in FIG. 4 are connected in parallel. The first terminal T1 of the CMOS switch circuit is commonly connected to the signal source 303, and the second terminal T2 is commonly connected to the capacitor 304.

NMOSスイッチ回路に入力される制御信号100と、PMOSスイッチ回路に入力される制御信号200は、相補的に電源電圧Vddとグラウンド電位(0電位)との間で遷移する。すなわち、制御信号100が電源電圧Vddのときは制御信号200が0電位となり、NMOSスイッチ回路及びPMOSスイッチ回路は共にON状態、従ってCMOSスイッチ回路はON状態となる。一方、制御信号100が0電位のときは制御信号200がVddとなり、NMOSスイッチ回路及びPMOSスイッチ回路は共にOFF状態、従ってCMOSスイッチ回路はOFF状態となる。NMOSスイッチ回路及びPMOSスイッチ回路のそれぞれの動作は独立であるので、CMOSスイッチ回路は明らかにON/OFF動作を行うことができる。   The control signal 100 input to the NMOS switch circuit and the control signal 200 input to the PMOS switch circuit make a complementary transition between the power supply voltage Vdd and the ground potential (0 potential). That is, when the control signal 100 is the power supply voltage Vdd, the control signal 200 becomes 0 potential, both the NMOS switch circuit and the PMOS switch circuit are turned on, and therefore the CMOS switch circuit is turned on. On the other hand, when the control signal 100 is 0 potential, the control signal 200 becomes Vdd, and both the NMOS switch circuit and the PMOS switch circuit are in the OFF state, and thus the CMOS switch circuit is in the OFF state. Since the operations of the NMOS switch circuit and the PMOS switch circuit are independent, the CMOS switch circuit can obviously perform ON / OFF operations.

スイッチOFF時のリーク電流に関しては、図10のCMOSスイッチ回路に含まれるNMOSスイッチ回路及びPMOSスイッチ回路の個々のリーク電流が従来のCMOSスイッチ回路のそれに比較して小さいので、明らかに図10のCMOSスイッチ回路の方が容量素子304からのリーク電流の平均値は小さくなる。   Regarding the leakage current when the switch is OFF, the individual leakage currents of the NMOS switch circuit and the PMOS switch circuit included in the CMOS switch circuit of FIG. 10 are smaller than those of the conventional CMOS switch circuit. The average value of the leakage current from the capacitor 304 is smaller in the switch circuit.

また、CMOSスイッチ回路はNMOSスイッチ回路単独もしくはPMOSスイッチ回路単独の場合より、信号のDC電位がVi=Vdd/2付近にある場合の信号歪みが小さくなるという利点がある。図11は、信号電圧Viが0からVddまで変動した場合に、NMOSスイッチ回路、PMOSスイッチ回路及びCMOSスイッチ回路のそれぞれのON抵抗の逆数であるスイッチON時のコンダクタンス(以下、ONコンダクタンスと記述)の変化を表したものである。   Further, the CMOS switch circuit has an advantage that the signal distortion when the DC potential of the signal is in the vicinity of Vi = Vdd / 2 is smaller than that of the NMOS switch circuit or the PMOS switch circuit alone. FIG. 11 shows the conductance (hereinafter referred to as ON conductance) when the switch is ON, which is the reciprocal of the ON resistance of each of the NMOS switch circuit, PMOS switch circuit, and CMOS switch circuit when the signal voltage Vi varies from 0 to Vdd. It represents the change of.

図11のように、NMOSスイッチ回路及びPMOSスイッチ回路のONコンダクタンスは、Vi=Vdd/2付近において大きな傾きを持っている。従って、NMOSスイッチ回路単独あるいはPMOSスイッチ回路単独では、スイッチのON抵抗と容量素子の容量値による時定数が信号のDC電位Viのわずかな変動によって大きく増減し、容量素子の電圧がViに達するまでの時間にばらつきが生ずる。これは、例えばスイッチトキャパシタ回路のように一定周波数のクロックでスイッチON/OFFを繰り返すような回路においては、スイッチがOFFになるまでに容量素子304の電圧がViに略一定に達する場合と達しない場合が生ずることになり、信号源303の信号電圧に対して、容量素子304の電圧が大きく歪んでしまう。   As shown in FIG. 11, the ON conductance of the NMOS switch circuit and the PMOS switch circuit has a large slope in the vicinity of Vi = Vdd / 2. Therefore, in the NMOS switch circuit alone or the PMOS switch circuit alone, the time constant due to the ON resistance of the switch and the capacitance value of the capacitive element greatly increases / decreases due to slight fluctuations in the DC potential Vi of the signal until the voltage of the capacitive element reaches Vi. Variation occurs in the time. This is because, for example, in a circuit such as a switched capacitor circuit in which switching ON / OFF is repeated with a clock having a constant frequency, the voltage of the capacitive element 304 does not reach the value of Vi until the switch is turned OFF. As a result, the voltage of the capacitor 304 is greatly distorted with respect to the signal voltage of the signal source 303.

一方、CMOSスイッチ回路のONコンダクタンスは、NMOSスイッチ回路のONコンダクタンスと及びPMOSスイッチ回路のONコンダクタンスの和である。また、Vi=Vdd/2付近のONコンダクタンスの傾きの符号はNMOSスイッチ回路とPMOSスイッチ回路で反対である。これらのことから、図11のようにCMOSスイッチ回路のONコンダクタンスはVi=Vdd/2付近での傾きがNMOSスイッチ回路及びPMOSスイッチ回路の場合より小さくなるので、NMOSスイッチ回路単独もしくはPMOSスイッチ回路単独の場合に比較して信号の歪みは小さくなる。   On the other hand, the ON conductance of the CMOS switch circuit is the sum of the ON conductance of the NMOS switch circuit and the ON conductance of the PMOS switch circuit. Further, the sign of the slope of the ON conductance near Vi = Vdd / 2 is opposite between the NMOS switch circuit and the PMOS switch circuit. From these facts, as shown in FIG. 11, the ON conductance of the CMOS switch circuit has a smaller slope near Vi = Vdd / 2 than that of the NMOS switch circuit and the PMOS switch circuit, so that the NMOS switch circuit alone or the PMOS switch circuit alone The signal distortion is smaller than in the above case.

図12は、図10のCMOSスイッチ回路を具体化した例であり、図3に示したNMOSスイッチ回路及び図5に示したPMOSスイッチ回路を用いている。すなわち、図12のCMOSスイッチ回路ではNMOSスイッチ回路のスイッチ素子105をPMOSトランジスタ106により実現し、PMOSスイッチ回路のスイッチ素子205をNMOSトランジスタ206により実現している。図12のCMOSスイッチ回路の動作と効果は図3、図5及び図10の説明から明らかであるので、説明を省略する。   FIG. 12 is a specific example of the CMOS switch circuit of FIG. 10, and uses the NMOS switch circuit shown in FIG. 3 and the PMOS switch circuit shown in FIG. That is, in the CMOS switch circuit of FIG. 12, the switch element 105 of the NMOS switch circuit is realized by the PMOS transistor 106, and the switch element 205 of the PMOS switch circuit is realized by the NMOS transistor 206. Since the operation and effect of the CMOS switch circuit of FIG. 12 are apparent from the description of FIGS. 3, 5, and 10, the description thereof is omitted.

(第8の実施形態)
図13に、本発明の第8の実施形態に係るCMOSスイッチ回路を示す。図13のCMOSスイッチ回路では、図6と同一のNMOSスイッチ回路及び図8と同一のPMOSスイッチ回路が並列に接続されている。すなわち、NMOSスイッチ回路においてはNMOSトランジスタ101のソースとNMOS102のドレインとの間にNMOSトランジスタ107を挟んでいる。PMOSスイッチ回路においてはPMOSトランジスタ201のソースとPMOS202のドレインとの間にPMOSトランジスタ207を挟んでいる。CMOSスイッチ回路の第1の端子T1は信号源303に共通に接続され、第2の端子T2は容量素子304に共通に接続される。図13のCMOSスイッチ回路の動作と効果は図6、図8及び図10の説明から明らかであるので、説明を省略する。
(Eighth embodiment)
FIG. 13 shows a CMOS switch circuit according to the eighth embodiment of the present invention. In the CMOS switch circuit of FIG. 13, the same NMOS switch circuit as in FIG. 6 and the same PMOS switch circuit as in FIG. 8 are connected in parallel. That is, in the NMOS switch circuit, the NMOS transistor 107 is sandwiched between the source of the NMOS transistor 101 and the drain of the NMOS 102. In the PMOS switch circuit, a PMOS transistor 207 is sandwiched between the source of the PMOS transistor 201 and the drain of the PMOS 202. The first terminal T1 of the CMOS switch circuit is commonly connected to the signal source 303, and the second terminal T2 is commonly connected to the capacitor 304. Since the operation and effect of the CMOS switch circuit of FIG. 13 are apparent from the description of FIGS. 6, 8, and 10, the description thereof will be omitted.

(第9の実施形態)
図14は、本発明の第9の実施形態に係るCMOSスイッチ回路であり、図7と同一のNMOSスイッチ回路及び図9と同一のPMOSスイッチ回路が並列に接続されている。すなわち、図13のCMOSスイッチ回路におけるNMOSスイッチ回路中のNMOSトランジスタ107に代えてインピーダンス素子108が挿入され、PMOSスイッチ回路中のPMOSトランジスタ207に代えてインピーダンス素子208が挿入されている。図14のCMOSスイッチ回路の動作と効果は図7、図9及び図10の説明から明らかであるので、説明を省略する。
(Ninth embodiment)
FIG. 14 shows a CMOS switch circuit according to the ninth embodiment of the present invention, in which the same NMOS switch circuit as in FIG. 7 and the same PMOS switch circuit as in FIG. 9 are connected in parallel. That is, the impedance element 108 is inserted in place of the NMOS transistor 107 in the NMOS switch circuit in the CMOS switch circuit of FIG. 13, and the impedance element 208 is inserted in place of the PMOS transistor 207 in the PMOS switch circuit. The operation and effect of the CMOS switch circuit of FIG. 14 are apparent from the description of FIG. 7, FIG. 9, and FIG.

(応用例)
次に、上述した実施形態で説明したスイッチ回路の応用例を説明する。スイッチ回路はもちろん種々の電子回路で使用可能であるが、ここではパイプライン型A/D変換器を例にとって説明する。
(Application examples)
Next, an application example of the switch circuit described in the above embodiment will be described. The switch circuit can of course be used in various electronic circuits, but here, a pipeline type A / D converter will be described as an example.

図15は、パイプライン型A/D変換器の構成を示す図である。アナログ入力信号10は、サンプルホールド回路(S/H)11によりサンプルホールド、すなわち所定のサンプリングクロックに従ってサンプルされ、かつ一定時間ホールドされる。サンプルホールド回路11から出力されるアナログ信号は、複数の変換ステージ12A,12B,…,12Nの縦列接続に入力される。   FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a pipeline type A / D converter. The analog input signal 10 is sampled and held by a sample and hold circuit (S / H) 11, that is, sampled according to a predetermined sampling clock, and held for a predetermined time. An analog signal output from the sample hold circuit 11 is input to a plurality of conversion stages 12A, 12B,.

各変換ステージ12A,12B,…,12Nは、それぞれに入力されるアナログ信号を後述するように比較的少ないビット数のディジタル信号に変換すると共に、変換したディジタル信号の変換誤差を示すアナログの残差信号を出力する。   Each of the conversion stages 12A, 12B,..., 12N converts an analog signal input thereto into a digital signal having a relatively small number of bits as will be described later, and an analog residual indicating a conversion error of the converted digital signal. Output a signal.

変換ステージ12A,12B,…,12N−1から出力される残差信号は、それぞれ次段の変換ステージ12B,…,12Nへ入力される。終段の変換ステージ12Nから出力される残差信号は、例えば2ビットのサブA/D変換器(サブADC)13によってディジタル信号に変換される。   Residual signals output from conversion stages 12A, 12B,..., 12N-1 are input to subsequent conversion stages 12B,. The residual signal output from the final conversion stage 12N is converted into a digital signal by a 2-bit sub A / D converter (sub ADC) 13, for example.

変換ステージ12A,12B,…,12NとサブADC13から出力されるディジタル信号は、ディジタル合成回路14によって合成され、全体として高分解能のディジタル出力信号15が生成される。初段の変換ステージ12Aから出力されるディジタル信号がディジタル出力信号15の最上位側、終段の変換ステージ12Nから出力される残差信号をA/D変換するサブADC13から出力されるディジタル信号がディジタル出力信号15の最下位側である。   The digital signals output from the conversion stages 12A, 12B,..., 12N and the sub ADC 13 are combined by the digital combining circuit 14, and a high-resolution digital output signal 15 is generated as a whole. The digital signal output from the first conversion stage 12A is the most significant side of the digital output signal 15, and the digital signal output from the sub ADC 13 for A / D converting the residual signal output from the final conversion stage 12N is digital. It is the lowest side of the output signal 15.

サンプルホールド回路11から出力される同じアナログ信号(サンプルホールド値)に対して、変換ステージ12A,12B,…,12NとサブADC13からそれぞれ出力されるディジタル信号は、各ディジタル信号を出力する変換ステージまでの各ステージの持つ遅延時間の合計分に相当する相対的な遅延時間を持つ。従って、ディジタル合成回路14では、このような相対遅延時間を補償してから各ディジタル信号を合成する必要があることは言うまでもない。   With respect to the same analog signal (sample hold value) output from the sample hold circuit 11, the digital signals output from the conversion stages 12A, 12B,..., 12N and the sub ADC 13 up to the conversion stage for outputting each digital signal. It has a relative delay time corresponding to the total delay time of each stage. Therefore, it goes without saying that the digital synthesis circuit 14 needs to synthesize each digital signal after compensating for such a relative delay time.

図16には、変換ステージ12A〜12Nの一つの構成を示す。変換ステージには、サンプルホールド回路11または前段の変換ステージから出力されるアナログ信号21が入力される。入力されるアナログ信号21は、まずサブADC22によって比較的ビット数の少ないディジタル信号23に変換される。サブADC22から出力されるディジタル信号23は、図15中のディジタル合成回路15に入力されると共に、MDAC24に入力される。   FIG. 16 shows one configuration of the conversion stages 12A to 12N. An analog signal 21 output from the sample hold circuit 11 or the previous conversion stage is input to the conversion stage. The input analog signal 21 is first converted into a digital signal 23 having a relatively small number of bits by the sub ADC 22. The digital signal 23 output from the sub ADC 22 is input to the digital synthesis circuit 15 in FIG.

MDAC24は、サブDAC25と減算器26及び残差増幅器27を有する一種のDACである。サブADC22からのディジタル信号23がサブDAC25によりアナログ信号に変換され、このアナログ信号と非可変変換ステージに入力されるアナログ信号21との差信号が減算器26によって求められる。減算器26から出力される差信号(これを残差信号という)は、残差増幅器27によって増幅される。残差増幅器27から出力される残差信号28は、次段の非可変変換ステージへ出力される。   The MDAC 24 is a kind of DAC having a sub DAC 25, a subtractor 26 and a residual amplifier 27. The digital signal 23 from the sub ADC 22 is converted into an analog signal by the sub DAC 25, and a difference signal between the analog signal and the analog signal 21 input to the non-variable conversion stage is obtained by the subtractor 26. The difference signal output from the subtractor 26 (referred to as a residual signal) is amplified by a residual amplifier 27. The residual signal 28 output from the residual amplifier 27 is output to the next non-variable conversion stage.

ここで、MDAC24を構成するサブDAC25、減算器26及び残差増幅器27は、例えばスイッチ群とキャパシタ群及びOTA(Operational Transconductance Amplifier)を含むスイッチトキャパシタ回路によって実現される。このようなスイッチトキャパシタ回路内のスイッチや、サンプルホールド回路11内のスイッチとして、上述した本発明の実施形態に基づくスイッチ回路を用いることにより、パイプライン型A/D変換器を回路面積の小さな集積回路によって実現することが可能となる。   Here, the sub DAC 25, the subtractor 26, and the residual amplifier 27 constituting the MDAC 24 are realized by a switched capacitor circuit including, for example, a switch group, a capacitor group, and an OTA (Operational Transconductance Amplifier). By using the switch circuit according to the above-described embodiment of the present invention as a switch in such a switched capacitor circuit or a switch in the sample hold circuit 11, the pipeline type A / D converter can be integrated with a small circuit area. It can be realized by a circuit.

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified and embodied without departing from the scope of the invention. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明の第1の実施形態に係るNMOSスイッチ回路を示す回路図1 is a circuit diagram showing an NMOS switch circuit according to a first embodiment of the present invention; 通常の閾値電圧を有するNMOSトランジスタ及び低閾値電圧のNMOSトランジスタのゲート・ソース間電圧とドレイン電流の関係を示す図The figure which shows the relationship between the gate-source voltage and drain current of the NMOS transistor which has a normal threshold voltage, and the NMOS transistor of a low threshold voltage 図1のNMOSスイッチ回路をより具体的に示す回路図More specifically, the NMOS switch circuit of FIG. 本発明の第2の実施形態に係るPMOSスイッチ回路を示す回路図Circuit diagram showing a PMOS switch circuit according to a second embodiment of the present invention 図4のPMOSスイッチ回路をより具体的に示す回路図A circuit diagram more specifically showing the PMOS switch circuit of FIG. 本発明の第3の実施形態に係るNMOSスイッチ回路を示す回路図Circuit diagram showing an NMOS switch circuit according to a third embodiment of the present invention 本発明の第4の実施形態に係るNMOSスイッチ回路を示す回路図Circuit diagram showing an NMOS switch circuit according to a fourth embodiment of the present invention 本発明の第5の実施形態に係るPMOSスイッチ回路を示す図The figure which shows the PMOS switch circuit based on the 5th Embodiment of this invention 本発明の第6の実施形態に係るPMOSスイッチ回路を示す回路図Circuit diagram showing a PMOS switch circuit according to a sixth embodiment of the present invention 本発明の第7の実施形態に係るCMOSスイッチ回路を示す回路図Circuit diagram showing a CMOS switch circuit according to a seventh embodiment of the present invention 図10のCMOSスイッチ回路におけるNMOSスイッチ回路、PMOSスイッチ回路及びCMOSスイッチ回路の入力信号電圧ViとスイッチON時のスイッチコンダクタンスとの関係を示す図The figure which shows the relationship between the input signal voltage Vi of the NMOS switch circuit in the CMOS switch circuit of FIG. 10, a PMOS switch circuit, and a CMOS switch circuit, and the switch conductance at the time of switch ON 本発明の第7の実施形態に係るCMOSスイッチ回路を示す回路図Circuit diagram showing a CMOS switch circuit according to a seventh embodiment of the present invention 本発明の第8の実施形態に係るCMOSスイッチ回路を示す回路図Circuit diagram showing a CMOS switch circuit according to an eighth embodiment of the present invention 本発明の第9の実施形態に係るCMOSスイッチ回路を示す回路図Circuit diagram showing a CMOS switch circuit according to a ninth embodiment of the present invention スイッチ回路の応用例の一例であるパイプライン型A/D変換器の構成を示すブロック図A block diagram showing a configuration of a pipeline type A / D converter as an example of application of a switch circuit 図15における一つの変換ステージの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of one conversion stage in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

100,200…制御信号;
101,102,107,206…NMOSトランジスタ
106,201,202,207…PMOSトランジスタ
103,203,303…信号源
104,204,304…容量素子
105,105A,105B,205,205A,205B…スイッチ素子
108,208…インピーダンス素子
100, 200 ... control signal;
101, 102, 107, 206 ... NMOS transistors 106, 201, 202, 207 ... PMOS transistors 103, 203, 303 ... signal sources 104, 204, 304 ... capacitive elements 105, 105A, 105B, 205, 205A, 205B ... switch elements 108, 208 ... impedance elements

Claims (7)

第1の端子と第2の端子との間に接続され、制御信号に従ってスイッチ動作を行うスイッチ回路において:
前記制御信号が入力されるゲート、及び前記第1の端子に接続されたドレインを有する第1導電型の第1の電界効果トランジスタと;
前記制御信号が入力されるゲート、前記第1の電界効果トランジスタのソースに接続されたドレイン、及び前記第2の端子に接続されたソースを有する第1導電型の第2の電界効果トランジスタと;
前記第1の電界効果トランジスタのソース及び前記第2の電界効果トランジスタのドレインと定電位点との間に接続され、前記制御信号により制御されるスイッチ素子とを具備するスイッチ回路。
In a switch circuit connected between a first terminal and a second terminal and performing a switch operation according to a control signal:
A first field effect transistor of a first conductivity type having a gate to which the control signal is input and a drain connected to the first terminal;
A second field effect transistor of a first conductivity type having a gate to which the control signal is input, a drain connected to a source of the first field effect transistor, and a source connected to the second terminal;
A switch circuit comprising a switch element connected between a source of the first field effect transistor and a drain of the second field effect transistor and a constant potential point and controlled by the control signal.
前記スイッチ素子は第2導電型の電界効果トランジスタである請求項1記載のスイッチ回路。   The switch circuit according to claim 1, wherein the switch element is a field effect transistor of a second conductivity type. 前記第1及び第2の電界効果トランジスタはNチャネルMOSトランジスタ、前記スイッチ素子はPチャネルMOSトランジスタであり、前記制御信号は電源電圧とグラウンド電位との間で遷移する電圧信号であり、前記定電位点は前記電源電圧を有する請求項1記載のスイッチ回路。   The first and second field effect transistors are N-channel MOS transistors, the switch element is a P-channel MOS transistor, the control signal is a voltage signal that transitions between a power supply voltage and a ground potential, and the constant potential The switch circuit according to claim 1, wherein a point has the power supply voltage. 前記第1及び第2の電界効果トランジスタはPチャネルMOSトランジスタ、前記スイッチ素子はNチャネルMOSトランジスタであり、前記制御信号はグラウンド電位と電源電圧との間で遷移する電圧信号であり、前記定電位点はグラウンド電位を有する請求項1記載のスイッチ回路。   The first and second field effect transistors are P-channel MOS transistors, the switch element is an N-channel MOS transistor, the control signal is a voltage signal that transitions between a ground potential and a power supply voltage, and the constant potential 2. The switch circuit according to claim 1, wherein the point has a ground potential. 前記第1及び第2の電界効果トランジスタは、閾値電圧の絶対値が電源電圧の半分以下である請求項1記載のスイッチ回路。   2. The switch circuit according to claim 1, wherein the first and second field effect transistors have an absolute value of a threshold voltage equal to or less than half of a power supply voltage. 第1の端子と第2の端子との間に接続され、第1及び第2の制御信号に従ってスイッチ動作を行うスイッチ回路において:
前記第1の制御信号が入力されるゲート、及び前記第1の端子に接続されたドレインを有する第1導電型の第1の電界効果トランジスタと;
前記第1の制御信号が入力されるゲート、前記第1の電界効果トランジスタのソースに接続されたドレイン、及び前記第2の端子に接続されたソースを有する第1導電型の第2の電界効果トランジスタと;
前記第1の電界効果トランジスタのソース及び前記第2の電界効果トランジスタのドレインと定電位点との間に接続され、前記第1の制御信号により制御される第1のスイッチ素子と;
前記第2の制御信号が入力されるゲート、及び前記第1の端子に接続されたドレインを有する第2導電型の第3の電界効果トランジスタと;
前記第2の制御信号が入力されるゲート、前記第3の電界効果トランジスタのソースに接続されたドレイン、及び前記第2の端子に接続されたソースを有する第2導電型の第4の電界効果トランジスタと;
前記第3の電界効果トランジスタのソース及び前記第4の電界効果トランジスタのドレインと定電位点との間に接続され、前記第2の制御信号により制御される第2のスイッチ素子とを具備するスイッチ回路。
In a switch circuit connected between a first terminal and a second terminal and performing a switch operation in accordance with first and second control signals:
A first field effect transistor of a first conductivity type having a gate to which the first control signal is input and a drain connected to the first terminal;
A second field effect of a first conductivity type having a gate to which the first control signal is input, a drain connected to a source of the first field effect transistor, and a source connected to the second terminal. With a transistor;
A first switch element connected between a source of the first field effect transistor and a drain of the second field effect transistor and a constant potential point and controlled by the first control signal;
A second conductivity type third field effect transistor having a gate to which the second control signal is input and a drain connected to the first terminal;
A fourth field effect of a second conductivity type having a gate to which the second control signal is input, a drain connected to a source of the third field effect transistor, and a source connected to the second terminal; With a transistor;
A switch comprising a second switch element connected between a source of the third field effect transistor and a drain of the fourth field effect transistor and a constant potential point and controlled by the second control signal circuit.
前記第1のスイッチ素子は第2導電型の電界効果トランジスタであり、前記第2のスイッチ素子は第1導電型の電界効果トランジスタである請求項6記載のスイッチ回路。   The switch circuit according to claim 6, wherein the first switch element is a second conductivity type field effect transistor, and the second switch element is a first conductivity type field effect transistor.
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