JP2009200825A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体集積回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit.
オーディオ製品の音量をデジタル的に調整する半導体集積回路として、電子ボリュームがある。 There is an electronic volume as a semiconductor integrated circuit that digitally adjusts the volume of an audio product.
このような電子ボリュームの従来の回路として、入力電圧を直列接続された抵抗で分圧し、各分圧点に接続されるスイッチを音量設定用のデジタル信号で制御して、所望の分圧電圧を出力する回路が用いられている。 As a conventional circuit of such an electronic volume, the input voltage is divided by a resistor connected in series, and a switch connected to each voltage dividing point is controlled by a digital signal for volume setting to obtain a desired divided voltage. An output circuit is used.
上述の構成の電子ボリュームの場合、スイッチの切り替え時に過渡的な異常電圧が出力され、再生音にノイズが発生することがある。 In the case of the electronic volume having the above-described configuration, a transient abnormal voltage is output when the switch is switched, and noise may occur in the reproduced sound.
スイッチとしてCMOSトランジスタ構成のアナログスイッチを用いた場合、MOSトランジスタのゲート−ドレイン間に形成される容量(ミラー容量)などの寄生容量に蓄積される電荷が、そのような過渡的な異常電圧の発生要因となる。 When an analog switch having a CMOS transistor configuration is used as a switch, the electric charge accumulated in a parasitic capacitance such as a capacitance (mirror capacitance) formed between the gate and drain of the MOS transistor generates such a transient abnormal voltage. It becomes a factor.
従来、このようなノイズを防止するために、各抵抗分圧点に接続するスイッチを2つ設け、そのスイッチ間の切り替えを所定の時定数をもって行うよう制御することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, in order to prevent such noise, it has been proposed to provide two switches connected to each resistance voltage dividing point, and control to switch between the switches with a predetermined time constant (for example, (See Patent Document 1).
ところで、抵抗分圧回路とアナログスイッチによる音量調整を多段階できめ細かく行う場合、抵抗分圧回路を上位段と下位段の2段構成とし、上位段では大きな刻み(例えば、−8db単位)で変化させ、下位段は、上位段の刻みの間を細かい刻み(例えば、−1db単位)で変化させる構成をとることが行われる。このような回路構成をとることにより、1段の抵抗分圧回路で構成するよりも半導体集積回路の素子数を少なくすることと、高精度な分圧電圧を提供できる。 By the way, when the volume adjustment by the resistance voltage dividing circuit and the analog switch is performed finely in multiple stages, the resistance voltage dividing circuit has a two-stage configuration of an upper stage and a lower stage, and the upper stage changes in large increments (for example, in units of -8 db). The lower stage is configured to change the interval between the upper stages in fine increments (for example, in units of -1 db). By adopting such a circuit configuration, it is possible to reduce the number of elements of the semiconductor integrated circuit and to provide a highly accurate divided voltage as compared with the case where the circuit is constituted by a single-stage resistance voltage dividing circuit.
このような2段構成の抵抗分圧回路を用いる場合、上位段の抵抗分圧回路のアナログスイッチの切り替えと下位段の抵抗分圧回路のアナログスイッチの切り替えが同時に起きるときに、MOSトランジスタの寄生容量に起因するノイズが、4つのアナログスイッチ分、発生する、という問題が生じる。特に、下位段のアナログスイッチの中で接地端子から見たインピーダンスが最も高いアナログスイッチのオン/オフのタイミングと、上位段のアナログスイッチの中で接地端子から見たインピーダンスが最も低いアナログスイッチのオン/オフのタイミングが重なると、上位段のアナログスイッチの寄生容量に蓄積された電荷の放電に時間がかかり、ノイズの電位が高くなる。
そこで、本発明の目的は、2段構成の抵抗分圧回路で発生するノイズを低減させることのできる半導体集積回路を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit capable of reducing noise generated in a two-stage resistance voltage dividing circuit.
本発明の一態様によれば、入力端子と接地電位端子との間に直列接続された複数の第1の抵抗と、前記複数の第1の抵抗の各接続点と第1の分圧出力端との間に並列に接続された第1のスイッチ群とを有する第1の分圧手段と、前記第1の分圧出力端と前記接地電位端子との間に直列接続された複数の第2の抵抗と、前記複数の第2の抵抗の各接続点と第2の分圧出力端との間に並列に接続された第2のスイッチ群とを有する第2の分圧手段と、前記第1のスイッチ群および前記2のスイッチ群の各スイッチの導通を制御するスイッチ制御手段とを備え、前記スイッチ制御手段は、前記第1のスイッチ群および前記2のスイッチ群のそれぞれにおいて接地電位から見て最も低インピーダンスを出力するスイッチの導通時間が他のスイッチの導通時間よりも長くなるように制御することを特徴とする半導体集積回路が提供される。 According to one aspect of the present invention, a plurality of first resistors connected in series between an input terminal and a ground potential terminal, each connection point of the plurality of first resistors, and a first voltage dividing output terminal A first voltage dividing means having a first switch group connected in parallel with each other, and a plurality of second voltage connected in series between the first voltage dividing output terminal and the ground potential terminal. A second voltage dividing means comprising: a second resistance group; and a second switch group connected in parallel between each connection point of the plurality of second resistors and a second voltage dividing output terminal; Switch control means for controlling conduction of each switch of the first switch group and the second switch group, and the switch control means is viewed from the ground potential in each of the first switch group and the second switch group. The conduction time of the switch that outputs the lowest impedance The semiconductor integrated circuit and controls to be longer than the time is provided.
本発明によれば、2段構成の抵抗分圧回路で発生するノイズを低減させることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce noise generated in a two-stage resistive voltage dividing circuit.
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例に係る半導体集積回路の構成の例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention.
本実施例の半導体集積回路は、入力端子INと接地端子AGNDとの間に直列接続された抵抗R10〜R17と、抵抗R10〜R17の各接続点と出力端子O1との間に並列に接続されたアナログスイッチS10〜S17とを有する分圧部1と、分圧部1の出力端子O1と接地端子AGNDとの間に直列接続された抵抗R20〜R25と、抵抗R20〜R25の各接続点と出力端子OUTとの間に並列に接続されたアナログスイッチS20〜S25とを有する分圧部2と、分圧部1のアナログスイッチS10〜S17および分圧部2のアナログスイッチS20〜S25の各スイッチの導通を制御するスイッチ制御部3と、を備える。
The semiconductor integrated circuit of this embodiment is connected in parallel between resistors R10 to R17 connected in series between the input terminal IN and the ground terminal AGND, and connection points of the resistors R10 to R17 and the output terminal O1.
スイッチ制御部3は、デコーダ部31と、導通制御信号生成部32と、を有する。
The
デコーダ部31は、入力端子DATAから入力されるDATA信号の設定に従って、分圧部1のアナログスイッチS10〜S17のいずれか1つと、分圧部2のアナログスイッチS20〜S25のいずれか1つを同時に導通させるよう、デコード出力信号P10〜P17およびP20〜P25を出力する。
The
導通制御信号生成部32は、アナログスイッチS10〜S17およびアナログスイッチS20〜S25のそれぞれにおいて、接地電位から見て最も低インピーダンスを出力するスイッチ、すなわちアナログスイッチS10およびアナログスイッチS20の導通時間が、他のアナログスイッチの導通時間よりも長くなるよう、デコード出力信号P10とP11〜P17の間、およびデコード出力信号P20とP21〜P25の間で遅延時間の調整を行い、導通制御信号Q10、Q11〜Q17およびQ20、Q21〜Q25を出力する。
The continuity
図2に、スイッチ制御部3の具体的な回路構成の例を示す。
FIG. 2 shows an example of a specific circuit configuration of the
デコーダ部31は、分圧部1の出力値を設定するDATA信号D11、D12、D13をデコードしてデコード出力信号P10およびP11〜P17を出力するデコーダ311と、分圧部2の出力値を設定するDATA信号D21、D22、D23をデコードしてデコード出力信号P20およびP21〜P25を出力するデコーダ312と、を有する。
The
図3に、デコーダ311およびデコーダ312の入出力関係を真理値表で示す。
FIG. 3 is a truth table showing the input / output relationship between the
図3(a)は、デコーダ311の真理値表である。ここでは、分圧部1で1dBずつ減衰量を調整するものとし、DATA信号D11、D12、D13により減衰量を指定すると、それに応じてデコード出力信号P10〜P17のいずれか1つが‘1’となる。
FIG. 3A is a truth table of the
図3(b)は、デコーダ312の真理値表である。ここでは、分圧部2で8dBずつ減衰量を調整するものとし、DATA信号D21、D22、D23により減衰量を指定すると、それに応じてデコード出力信号P20〜P25のいずれか1つが‘1’となる。
FIG. 3B is a truth table of the
図2に戻って、導通制御信号生成部32は、デコード出力信号P11〜P17およびP21〜P25をそれぞれ遅延時間d遅らせて導通制御信号Q11〜Q17およびQ21〜Q25を出力するディレイ回路と、デコード出力信号P10とデコード出力信号P10を2段のディレイ回路により遅延時間2d遅らせた信号が入力され、導通制御信号Q10を出力するORゲートOR1と、デコード出力信号P20とデコード出力信号P20を2段のディレイ回路により遅延時間2d遅らせた信号が入力され、導通制御信号Q20を出力するORゲートOR2と、を有する。
Returning to FIG. 2, the continuity
この導通制御信号生成部32により、導通制御信号Q11〜Q17およびQ21〜Q25は、デコード出力信号P11〜P17およびP21〜P25に対して、信号の立ち上り、立ち下りが、ともに遅延時間dだけ遅れる。
The conduction
一方、導通制御信号Q10およびQ20は、デコード出力信号P10およびP20に対して、信号の立ち上りは、デコード出力信号P10およびP20と同じタイミングで立ち上り、信号の立ち下りは、デコード出力信号P10およびP20より遅延時間2dだけ遅れて立ち下がる。 On the other hand, the conduction control signals Q10 and Q20 rise from the decode output signals P10 and P20 at the same timing as the decode output signals P10 and P20, and the signal rise occurs from the decode output signals P10 and P20. It falls after a delay time of 2d.
すなわち、導通制御信号Q10およびQ20は、他の導通制御信号Q11〜Q17およびQ21〜Q25より、遅延時間d分だけ早く立ち上り、遅延時間d分だけ遅く立ち下がる。したがって、導通制御信号Q10およびQ20が‘1’である期間は、他の導通制御信号Q11〜Q17およびQ21〜Q25が‘1’である期間よりも長くなる。 That is, conduction control signals Q10 and Q20 rise earlier than other conduction control signals Q11 to Q17 and Q21 to Q25 by the delay time d and fall later by the delay time d. Therefore, the period in which the conduction control signals Q10 and Q20 are “1” is longer than the period in which the other conduction control signals Q11 to Q17 and Q21 to Q25 are “1”.
図4に、この導通制御信号Q10およびQ20と他の導通制御信号の変化の様子の1例を波形図で示す。ここでは、DATA信号の設定により減衰量が−7dBから−8dBに切り替えられ、その後−7dBに切り替えられ、再び−8dBに切り替えられた場合を例にとって示す。 FIG. 4 is a waveform diagram showing an example of changes in conduction control signals Q10 and Q20 and other conduction control signals. Here, an example is shown in which the attenuation is switched from -7 dB to -8 dB by setting the DATA signal, then switched to -7 dB, and then switched again to -8 dB.
減衰量−7dBとは、分圧部1のアナログスイッチS17が導通する期間であり、入力端子INと分圧部1の出力端子O1との間に抵抗R10〜R16が接続された状態となり、その抵抗値が最も高くなる期間である。したがって、減衰量の−8dBへの切り替え時にアナログスイッチS17が非導通となるタイミングが遅れると、抵抗R10〜R16に電流が流れ、出力端子OUTに発生するノイズのレベルが最も高くなる。すなわち、減衰量の−7dBから−8dBへの切り替えは、出力端子OUTに発生するノイズのレベルが最も高くなる可能性のある設定である。
Attenuation amount −7 dB is a period in which the analog switch S17 of the voltage dividing
デコーダ部31に対して減衰量−7dBが設定されると、デコード出力信号P17とP20が‘1’となり、減衰量−8dBが設定されると、デコード出力信号P10とP21が‘1’となる。
When the attenuation amount -7 dB is set for the
したがって、上述の減衰量の設定の切り替えに応じて、デコード出力信号P10、P21、P20、P10は、図4に示すように信号レベルが変化する。 Therefore, the signal levels of the decoded output signals P10, P21, P20, and P10 change as shown in FIG.
このデコード出力信号の変化に応じて、導通制御信号Q17、Q21、Q20、Q10も変化する。そのとき、導通制御信号Q20、Q10が‘1’である期間は、導通制御信号Q17、Q21が‘1’である期間よりも長い。したがって、導通制御信号Q17、Q21の立ち上りおよび立ち下りの前後において、導通制御信号Q20、Q10と‘1’に期間が重なる。 In accordance with the change in the decoded output signal, the conduction control signals Q17, Q21, Q20, and Q10 also change. At this time, the period in which the conduction control signals Q20 and Q10 are “1” is longer than the period in which the conduction control signals Q17 and Q21 are “1”. Therefore, before and after the rise and fall of the conduction control signals Q17 and Q21, the period overlaps with the conduction control signals Q20 and Q10 and '1'.
また、導通制御信号Q20と導通制御信号Q10の間に‘1’が重なる期間が生じる。すなわち、アナログスイッチS20とアナログスイッチS10が同時に導通する期間が生じる。 Further, a period in which “1” overlaps between the conduction control signal Q20 and the conduction control signal Q10 occurs. That is, a period in which the analog switch S20 and the analog switch S10 are simultaneously conducted occurs.
次に、この減衰量の設定の切り替え時にアナログスイッチS20とアナログスイッチS10を同時に導通させる期間を設けることの効果について、図5〜図7を用いて説明する。 Next, the effect of providing a period in which the analog switch S20 and the analog switch S10 are simultaneously turned on at the time of switching the attenuation setting will be described with reference to FIGS.
図5に、本実施例との比較のために、導通制御信号生成部32を設けず、デコーダ部31の出力で、直接、アナログスイッチS10〜S17およびアナログスイッチS20〜S25の導通を制御する回路を参照例として示す。
For comparison with this embodiment, FIG. 5 does not include the conduction control
この参照例の回路の入力端子INと接地端子AGNDの間に入力信号源Vinを接続し、DATA信号により減衰量を−7dBに設定すると、アナログスイッチS17とアナログスイッチS20が導通している状態になる。このとき、接地端子AGNDから見ると、分圧部1の出力端子O1はインピーダンスが最も高い状態となっている。
When the input signal source Vin is connected between the input terminal IN and the ground terminal AGND of the circuit of this reference example, and the attenuation is set to −7 dB by the DATA signal, the analog switch S17 and the analog switch S20 are in a conductive state. Become. At this time, when viewed from the ground terminal AGND, the output terminal O1 of the
この状態から、減衰量の設定が−8dBに切り替えられると、アナログスイッチS17とアナログスイッチS20は非導通となり、代わって、アナログスイッチS10とアナログスイッチS21が導通状態となる。 From this state, when the attenuation setting is switched to −8 dB, the analog switch S17 and the analog switch S20 become non-conductive, and instead, the analog switch S10 and the analog switch S21 become conductive.
このとき、アナログスイッチの切り替えはデコーダ部31により同時に行われるため、過渡的にアナログスイッチS17とアナログスイッチS21が同時に導通する期間が生じることがある。
At this time, since the switching of the analog switch is performed simultaneously by the
この場合、アナログスイッチS21の寄生容量Cpに蓄積していた電荷が放電され、抵抗R20、分圧部1の出力端子O1、アナログスイッチS17、入力端子INを介して、接地端子AGNDへ放電電流が流れる。このとき、接地端子AGNDから見た分圧部1の出力端子O1のインピーダンスは最も高い状態であるため、この放電電流により発生する出力端子O1の電位の変動、すなわち、ノイズのレベルは最も高いものとなる。
In this case, the charge accumulated in the parasitic capacitance Cp of the analog switch S21 is discharged, and a discharge current is supplied to the ground terminal AGND via the resistor R20, the output terminal O1 of the
これに対して、図6に示すように、本実施例の場合、同じ−7dBから−8dBへの減衰量の設定の切り替えが行われたときに、図4に示したように、アナログスイッチS17、アナログスイッチS21の切り替えが行われる前にアナログスイッチS10とアナログスイッチS20が同時に導通する期間がある。このアナログスイッチS10およびアナログスイッチS20は、最も低インピーダンスで接地端子AGNDに接続されているため、アナログスイッチS21の寄生容量Cpに蓄積していた電荷は、このアナログスイッチS20、アナログスイッチS10を通って、接地端子AGNDへ放電される。 On the other hand, as shown in FIG. 6, in the case of the present embodiment, when the setting of the attenuation amount from the same −7 dB to −8 dB is switched, as shown in FIG. There is a period in which the analog switch S10 and the analog switch S20 are simultaneously turned on before the analog switch S21 is switched. Since the analog switch S10 and the analog switch S20 are connected to the ground terminal AGND with the lowest impedance, the charges accumulated in the parasitic capacitance Cp of the analog switch S21 pass through the analog switch S20 and the analog switch S10. And discharged to the ground terminal AGND.
したがって、アナログスイッチS10、アナログスイッチS20を流れる放電電流によって発生するノイズのレベルは、低いものとなる。 Therefore, the level of noise generated by the discharge current flowing through the analog switch S10 and the analog switch S20 is low.
図7に、上述の減衰量の設定の切り替えを行ったときの回路動作のシミュレーション結果の波形図を示す。 FIG. 7 shows a waveform diagram of a simulation result of the circuit operation when the above-described attenuation setting is switched.
図7(a)は図5に示した参照例における出力ノイズのシミュレーション結果を示し、図7(b)は本実施例における出力ノイズのシミュレーション結果を示す。 FIG. 7A shows the simulation result of the output noise in the reference example shown in FIG. 5, and FIG. 7B shows the simulation result of the output noise in this embodiment.
この図7(a)と図7(b)の出力ノイズのシミュレーション波形の比較から明らかなように、本実施例では出力ノイズのレベルが低減していることがわかる。 As is apparent from the comparison of the simulation waveforms of the output noise shown in FIGS. 7A and 7B, it can be seen that the output noise level is reduced in this embodiment.
このような本実施例によれば、2段構成の分圧回路のアナログスイッチの中で、接地端子に最も低インピーダンスで接続されるアナログスイッチの導通期間が他のアナログスイッチの導通期間よりも長く、他のアナログスイッチの導通の切り替えが行われる前に、この接地端子に最も低インピーダンスで接続されるアナログスイッチが同時に導通する。これにより、2段構成の分圧回路のアナログスイッチの寄生容量に蓄積された電荷が、低インピーダンスの経路を通って接地端子へ放電され、放電電流により発生する出力ノイズのレベルを低減させることができる。 According to the present embodiment, among the analog switches of the voltage dividing circuit having a two-stage configuration, the conduction period of the analog switch connected to the ground terminal with the lowest impedance is longer than the conduction periods of the other analog switches. Before the other analog switches are switched, the analog switch connected to the ground terminal with the lowest impedance is turned on at the same time. As a result, the charge accumulated in the parasitic capacitance of the analog switch of the two-stage voltage dividing circuit is discharged to the ground terminal through a low impedance path, and the level of output noise generated by the discharge current can be reduced. it can.
1、2 分圧部
3 スイッチ制御部
31 デコーダ部
32 導通制御信号生成部
311、312 デコーダ
IN、DATA 入力端子
OUT 出力端子
AGND 接地端子
R10〜R17、R20〜R25 抵抗
S10〜S17、S20〜S25 アナログスイッチ
OR1、OR2 ORゲート
O1 分圧部1の出力端子
Cp 寄生容量
1, 2
Claims (3)
前記第1の分圧出力端と前記接地電位端子との間に直列接続された複数の第2の抵抗と、前記複数の第2の抵抗の各接続点と第2の分圧出力端との間に並列に接続された第2のスイッチ群とを有する第2の分圧手段と、
前記第1のスイッチ群および前記2のスイッチ群の各スイッチの導通を制御するスイッチ制御手段と
を備え、
前記スイッチ制御手段は、
前記第1のスイッチ群および前記2のスイッチ群のそれぞれにおいて接地電位から見て最も低インピーダンスを出力するスイッチの導通時間が他のスイッチの導通時間よりも長くなるように制御する
ことを特徴とする半導体集積回路。 A plurality of first resistors connected in series between the input terminal and the ground potential terminal, and connected in parallel between each connection point of the plurality of first resistors and the first voltage dividing output terminal A first voltage dividing means having a first switch group;
A plurality of second resistors connected in series between the first voltage-dividing output terminal and the ground potential terminal; and connection points of the plurality of second resistors and a second voltage-dividing output terminal. A second voltage dividing means having a second switch group connected in parallel therebetween,
Switch control means for controlling conduction of each switch of the first switch group and the second switch group;
The switch control means includes
In each of the first switch group and the second switch group, control is performed such that the conduction time of the switch that outputs the lowest impedance when viewed from the ground potential is longer than the conduction time of the other switches. Semiconductor integrated circuit.
前記第2の分圧出力端の出力電位を設定する入力信号をデコードするデコーダと、
前記デコーダの出力の遅延時間を調整して、前記第1のスイッチ群および前記2のスイッチ群の各スイッチの導通を制御する信号を生成する導通制御信号生成手段と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の半導体集積回路。 The switch control means includes
A decoder for decoding an input signal for setting an output potential of the second divided voltage output end;
And a conduction control signal generating unit configured to adjust a delay time of an output of the decoder and generate a signal for controlling conduction of each switch of the first switch group and the second switch group. Item 14. The semiconductor integrated circuit according to Item 1.
前記接地電位から見て最も低インピーダンスを出力するスイッチが導通している期間に他のスイッチの導通の切り替えが終了するように、前記第1のスイッチ群および前記2のスイッチ群の各スイッチの導通を制御する
ことを特徴とする請求項2に記載の半導体集積回路。 The conduction control signal generating means includes
The continuity of each switch of the first switch group and the second switch group is completed so that the switching of the continuity of the other switches is completed while the switch that outputs the lowest impedance as viewed from the ground potential is conductive. The semiconductor integrated circuit according to claim 2, wherein:
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20110510 |