JP2009212457A - Sample-hold circuit, integrated circuit device, electro-optic device, and electronic equipment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a sample-hold circuit, an integrated circuit, an electro-optic device, and electronic equipment capable of achieving a proper sample hold operation while suppressing the circuit scale. <P>SOLUTION: The sample-hold circuit includes: an operational amplifier; a sampling capacitor provided between an input node of the sample-hold circuit and a summing node that is a node of a first input terminal of the operational amplifier; and a feedback switch element provided between an output terminal and the summing node of the operation amplifier and constructed with a transfer gate. The feedback switch element includes a feedback P type transistor TFP and a feedback N type transistor TFN whose drain is connected to a summing node line LNEG. A shield pattern SLA1 is formed in a region between drain contacts CDP, CDN of a feedback P type transistor TFP and a feedback N type transistor TFN and source contacts CSP and CSN. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、サンプルホールド回路、集積回路装置、電気光学装置及び電子機器等に関する。   The present invention relates to a sample hold circuit, an integrated circuit device, an electro-optical device, an electronic apparatus, and the like.

従来より、アナログの入力信号をサンプリングしてホールドするサンプルホールド回路が知られている。このサンプルホールド回路では、演算増幅器の出力端子と入力端子(例えば反転入力端子)との間に設けられた帰還用スイッチ素子を、サンプリング期間においてオンにし、入力信号の電圧に対応する電荷をサンプリング用キャパシタに蓄積する。そしてホールド期間において、帰還用スイッチ素子をオフにし、サンプリング用キャパシタに蓄積された電荷に対応する電圧を演算増幅器の出力端子に出力する。   Conventionally, a sample hold circuit that samples and holds an analog input signal is known. In this sample and hold circuit, a feedback switch element provided between an output terminal and an input terminal (for example, an inverting input terminal) of an operational amplifier is turned on during a sampling period, and a charge corresponding to the voltage of the input signal is used for sampling. Accumulate in a capacitor. In the hold period, the feedback switch element is turned off, and a voltage corresponding to the charge accumulated in the sampling capacitor is output to the output terminal of the operational amplifier.

このサンプルホールド回路では、帰還用スイッチ素子が、P型トランジスタとN型トランジスタからなるトランスファーゲートにより構成される。そしてこれらのP型トランジスタやN型トランジスタのゲート・ドレイン間容量等が原因となって、正しいサンプルホールド動作を実現できないという課題があることが判明した。このような課題を解決するために、スイッチング制御のタイミングを工夫したり、他の付加回路を設ける手法も考えられるが、これは回路の複雑化や大規模化を招く。   In this sample and hold circuit, the feedback switch element is constituted by a transfer gate composed of a P-type transistor and an N-type transistor. It has been found that there is a problem that correct sample and hold operation cannot be realized due to the gate-drain capacitance of these P-type transistors and N-type transistors. In order to solve such a problem, a method of devising the timing of switching control or providing another additional circuit is also conceivable, but this leads to a complicated circuit and a large scale.

また、従来より、携帯電話機、テレビ、プロジェクタ(投写型表示装置)などの電子機器に用いられる電気光学パネルとして、単純マトリクス方式の液晶パネルや、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor)などのスイッチ素子を用いたアクティブマトリクス方式の液晶パネルなどが知られている。また近年はEL(Electro Luminescence)などの発光素子を用いた電気光学パネルも脚光を浴びている。   Conventionally, simple matrix liquid crystal panels and switching elements such as thin film transistors have been used as electro-optical panels used in electronic devices such as mobile phones, televisions, and projectors (projection display devices). An active matrix type liquid crystal panel or the like is known. In recent years, electro-optical panels using light emitting elements such as EL (Electro Luminescence) have also been in the limelight.

そして、近年、電気光学パネルの画面サイズの拡大や画素数の増加により、電気光学パネルのデータ線(ソース線)の本数が増大する一方、各データ線に与える電圧の高精度化が要求されている。更には、電気光学パネルを搭載する電子機器の低消費電力化、軽量小型化の要求により、データ線を駆動するデータドライバ(ソースドライバ)の低消費電力化やチップサイズの縮小化も要求されている。   In recent years, the number of data lines (source lines) of the electro-optical panel has increased due to the increase in the screen size of the electro-optical panel and the increase in the number of pixels. On the other hand, high precision of the voltage applied to each data line is required. Yes. Furthermore, due to the demand for low power consumption and light weight and small size of electronic devices equipped with electro-optic panels, it is required to reduce the power consumption of data drivers (source drivers) that drive data lines and to reduce the chip size. Yes.

例えば、特許文献1及び特許文献2には、データドライバのデータ線を駆動する出力回路のレール・ツー・レール(Rail-to-Rail)動作を可能にする一方で、高精度にデータ線に電圧を供給できる構成が開示されている。   For example, Patent Document 1 and Patent Document 2 disclose that a rail-to-rail operation of an output circuit that drives a data line of a data driver is enabled, while a voltage is accurately applied to the data line. The structure which can supply is disclosed.

しかしながら、特許文献1及び特許文献2に開示された技術では、各出力回路が補助回路を搭載することにより駆動能力を制御してレール・ツー・レール動作を実現させる。そのため、補助回路を付加回路として搭載する必要があり、データドライバの回路規模が大きくなるという問題があった。また、データ線に与える電圧のばらつきを抑えるためにトランジスタのサイズを大きくする必要があり、チップサイズが増加してしまうという課題があった。   However, in the technologies disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, each output circuit is equipped with an auxiliary circuit to control the driving capability to realize rail-to-rail operation. Therefore, it is necessary to mount an auxiliary circuit as an additional circuit, and there is a problem that the circuit scale of the data driver becomes large. In addition, in order to suppress variations in voltage applied to the data line, it is necessary to increase the size of the transistor, which increases the chip size.

また特許文献3には、データドライバブロックとメモリブロックを集積回路装置の長辺方向に沿って隣接配置することで、チップサイズを縮小化するレイアウト手法が開示されている。しかしながら、このレイアウト手法によっても、チップサイズの縮小化と表示特性の向上の両立という課題の達成が不十分であった。   Patent Document 3 discloses a layout method for reducing the chip size by arranging a data driver block and a memory block adjacent to each other along the long side direction of the integrated circuit device. However, even with this layout method, the achievement of the problem of both reducing the chip size and improving the display characteristics has been insufficient.

また特許文献1〜3のいずれにおいても、ボルテージフォロワ接続の演算増幅器により電気光学パネルのデータ線を駆動している。このため演算増幅器のオフセット電圧が原因となって、表示ムラ等が発生し、表示特性が悪化するなどの課題があった。
特開2005−175811号公報 特開2005−175812号公報 特開2007−243125号公報
In any of Patent Documents 1 to 3, the data line of the electro-optical panel is driven by a voltage follower-connected operational amplifier. For this reason, the offset voltage of the operational amplifier causes problems such as display unevenness and deterioration of display characteristics.
JP 2005-175811 A JP 2005-175812 A JP 2007-243125 A

本発明の幾つかの態様によれば、回路の大規模化を抑えながら適正なサンプルホールド動作を実現できるサンプルホールド回路、集積回路装置、電気光学装置及び電子機器を提供できる。   According to some aspects of the present invention, it is possible to provide a sample and hold circuit, an integrated circuit device, an electro-optical device, and an electronic apparatus that can realize an appropriate sample and hold operation while suppressing an increase in circuit scale.

本発明は、演算増幅器と、サンプルホールド回路の入力ノードと、前記演算増幅器の第1の入力端子のノードであるサミングノードとの間に設けられたサンプリング用キャパシタと、前記演算増幅器の出力端子と前記サミングノードとの間に設けられ、トランスファーゲートにより構成される帰還用スイッチ素子とを含み、前記帰還用スイッチ素子は、前記サミングノードのラインであるサミングノードラインがそのドレインに電気的に接続される帰還用P型トランジスタと、前記サミングノードラインがそのドレインに電気的に接続される帰還用N型トランジスタを含み、前記帰還用P型トランジスタ、前記帰還用N型トランジスタのドレインコンタクトと、前記帰還用P型トランジスタ、前記帰還用N型トランジスタのソースコンタクトとの間の領域に、シールドパターンが形成されるサンプルホールド回路に関係する。   The present invention relates to a sampling capacitor provided between an operational amplifier, an input node of a sample and hold circuit, and a summing node that is a node of a first input terminal of the operational amplifier, an output terminal of the operational amplifier, A feedback switch element provided between the summing node and configured by a transfer gate, wherein the feedback switch element has a summing node line that is a line of the summing node electrically connected to a drain thereof. A feedback P-type transistor, and a feedback N-type transistor whose summing node line is electrically connected to its drain. The feedback P-type transistor, the drain contact of the feedback N-type transistor, and the feedback P-type transistor, source contact of the feedback N-type transistor In the region between, related to the sample hold circuit shielding pattern is formed.

本発明によれば、帰還用スイッチ素子を構成する帰還用P型トランジスタと帰還用N型トランジスタのドレインに、サミングノードラインが接続される。そして帰還用P型トランジスタ、帰還用N型トランジスタのドレインに設けられたドレインコンタクトと、帰還用P型トランジスタ、帰還用N型トランジスタのソースに設けられたソースコンタクトとの間に、シールドパターンが形成される。このようにすれば、帰還用P型トランジスタ、帰還用N型トランジスタのドレインにドレインコンタクトを介して電気的に接続されるサミングノードラインに対する例えば平面方向での効果的なシールドが可能になる。従って、サミングノードラインと他の信号線との間の寄生容量を最小限にすることができ、回路の大規模化を抑えながら適正なサンプルホールド動作を実現できる。   According to the present invention, the summing node line is connected to the drains of the feedback P-type transistor and the feedback N-type transistor constituting the feedback switch element. A shield pattern is formed between the drain contact provided at the drain of the feedback P-type transistor and the feedback N-type transistor and the source contact provided at the source of the feedback P-type transistor and the feedback N-type transistor. Is done. This makes it possible to effectively shield the summing node line electrically connected to the drains of the feedback P-type transistor and the feedback N-type transistor via the drain contact, for example, in the planar direction. Therefore, the parasitic capacitance between the summing node line and the other signal lines can be minimized, and an appropriate sample-and-hold operation can be realized while suppressing an increase in circuit scale.

また本発明では、前記帰還用P型トランジスタのソースから前記帰還用P型トランジスタのドレインへと向かう方向を第1の方向とし、前記第1の方向に直交する方向を第2の方向とした場合に、前記帰還用P型トランジスタ、前記帰還用N型トランジスタのドレインコンタクトに接続されるドレイン接続ラインが、前記第2の方向に沿って配線され、前記帰還用P型トランジスタ、前記帰還用N型トランジスタのソースコンタクトに接続されるソース接続ラインが、前記第2の方向に沿って配線され、前記ドレイン接続ラインと前記ソース接続ラインとの間の領域において、前記シールパターンであるシールドラインが、前記第2の方向に沿って配線されてもよい。   In the present invention, the direction from the source of the feedback P-type transistor to the drain of the feedback P-type transistor is the first direction, and the direction orthogonal to the first direction is the second direction. In addition, a drain connection line connected to the drain contact of the feedback P-type transistor and the feedback N-type transistor is wired along the second direction, and the feedback P-type transistor and the feedback N-type are connected. A source connection line connected to the source contact of the transistor is wired along the second direction, and in a region between the drain connection line and the source connection line, a shield line as the seal pattern is Wiring may be performed along the second direction.

このようにすれば、第2の方向に沿ってドレイン接続ラインと平行に配線されたシールドパターンにより、サミングノードラインであるドレイン接続ラインと他の信号線との間の寄生容量を最小限に抑えることが可能になる。   According to this configuration, the parasitic capacitance between the drain connection line, which is the summing node line, and the other signal line is minimized by the shield pattern wired in parallel with the drain connection line along the second direction. It becomes possible.

また本発明では、前記シールドパターンは、前記ドレイン接続ラインと同層の金属層により形成されてもよい。   In the present invention, the shield pattern may be formed of the same metal layer as the drain connection line.

このようにすれば、平面方向におけるシールドを、より確実なものにすることができる。   In this way, the shield in the planar direction can be made more reliable.

また本発明では、前記シールドパターンを形成する金属層よりも上層の金属層で形成される第2のシールドパターンが、前記シールドパターン及び前記ドレイン接続ラインにオーバーラップするように形成されてもよい。   In the present invention, a second shield pattern formed of a metal layer above the metal layer forming the shield pattern may be formed to overlap the shield pattern and the drain connection line.

このようにすれば、サミングノードラインに対する上方向での効果的なシールドが可能になる。   This makes it possible to effectively shield the summing node line in the upward direction.

また本発明では、前記シールドパターンが、前記帰還用P型トランジスタ、前記帰還用N型トランジスタのゲートにオーバーラップするように形成されてもよい。   In the present invention, the shield pattern may be formed so as to overlap the gates of the feedback P-type transistor and the feedback N-type transistor.

このようにすれば、帰還用P型トランジスタ、帰還用N型トランジスタのゲートとサミングノードラインとの間の寄生容量の低減も図れる。   In this way, the parasitic capacitance between the gate of the feedback P-type transistor and the feedback N-type transistor and the summing node line can be reduced.

また本発明では、サンプルホールド回路の前記入力ノードと、前記サンプリング用キャパシタとの間に設けられたサンプリング用スイッチ素子と、前記サンプリング用スイッチ素子と前記サンプリング用キャパシタとの接続ノードと、前記演算増幅器の前記出力端子との間に設けられたフリップアラウンド用スイッチ素子とを含んでもよい。   In the present invention, the sampling switch element provided between the input node of the sample hold circuit and the sampling capacitor, a connection node between the sampling switch element and the sampling capacitor, and the operational amplifier And a flip-around switch element provided between the output terminal and the output terminal.

このようにすれば、フリップアラウンド型のサンプルホールド回路を実現でき、いわゆるオフセットフリーを実現できる。   In this way, a flip-around sample-and-hold circuit can be realized, and so-called offset free can be realized.

また本発明では、第1の方向に直交する方向を第2の方向とした場合に、前記サンプリング用キャパシタは、前記サンプリング用スイッチ素子、前記フリップアラウンド用スイッチ素子の前記第2の方向に配置され、前記サンプリング用スイッチ素子及び前記フリップアラウンド用スイッチ素子は、前記演算増幅器及び前記帰還用スイッチ素子と、前記サンプリング用キャパシタとの間に配置されてもよい。   In the present invention, when the direction orthogonal to the first direction is the second direction, the sampling capacitor is disposed in the second direction of the sampling switch element and the flip-around switch element. The sampling switch element and the flip-around switch element may be disposed between the operational amplifier and the feedback switch element and the sampling capacitor.

このようにすれば、効率的なレイアウト配置を実現できるため、例えばサンプルホールド回路の第2の方向でのレイアウト幅を縮小できる。またサンプリング用キャパシタを、サンプリング用スイッチ素子や演算増幅器や帰還用スイッチ素子とは異なる領域に配置できるため、サンプリング用キャパシタの適正なキャパシタ特性を得ることが可能になる。   In this way, since an efficient layout arrangement can be realized, for example, the layout width in the second direction of the sample and hold circuit can be reduced. Further, since the sampling capacitor can be arranged in a region different from the sampling switch element, the operational amplifier, and the feedback switch element, it is possible to obtain appropriate capacitor characteristics of the sampling capacitor.

また本発明では、前記サミングノードラインが、前記サンプリング用スイッチ素子及び前記フリップアラウンド用スイッチ素子が形成されるスイッチ素子領域上を前記第2の方向に沿って配線されて、前記サンプリング用キャパシタの一端に接続されてもよい。   In the present invention, the summing node line is wired along the second direction over the switch element region where the sampling switch element and the flip-around switch element are formed, and one end of the sampling capacitor is provided. May be connected.

このようにサミングノードラインを配線すれば、演算増幅器やスイッチ素子の領域とは分離された領域に形成されたサンプリング用キャパシタの一端に、サミングノードラインを接続できるようになる。   If the summing node line is wired in this way, the summing node line can be connected to one end of the sampling capacitor formed in a region separated from the region of the operational amplifier and the switch element.

また本発明では、前記サミングノードラインのうちの前記スイッチ素子領域に配線されるラインは、前記サミングノードラインのうちの前記演算増幅器の領域に形成されるラインを形成する金属層よりも、上層の金属層で形成されてもよい。   In the present invention, a line wired to the switch element region of the summing node line is higher than a metal layer forming a line formed in the operational amplifier region of the summing node line. It may be formed of a metal layer.

このようにすれば、演算増幅器の領域とキャパシタの領域の間にスイッチ素子領域を設けたレイアウト配置を採用した場合にも、サミングノードラインをサンプリング用キャパシタの一端に簡素な配線で接続することが可能になる。   In this way, the summing node line can be connected to one end of the sampling capacitor with a simple wiring even when the layout arrangement in which the switching element region is provided between the operational amplifier region and the capacitor region is adopted. It becomes possible.

また本発明では、前記サミングノードラインのうちの前記スイッチ素子領域に配線されるラインの下層には、スイッチ素子領域用シールドパターンが形成されてもよい。   In the present invention, a shield pattern for a switch element region may be formed in a lower layer of a line wired to the switch element region in the summing node line.

このようにすれば、スイッチ素子領域においてサミングノードラインと他の信号線との間の寄生容量を最小限に抑えることができる。   This makes it possible to minimize the parasitic capacitance between the summing node line and other signal lines in the switch element region.

また本発明では、前記第2の方向の反対方向を第4の方向とした場合に、前記演算増幅器の第2の端子に設定されるアナログ基準電源電圧のラインであるアナログ基準電源電圧ラインが、前記サミングノードラインの前記第4の方向において前記第1の方向に沿って配線されてもよい。   In the present invention, when the direction opposite to the second direction is the fourth direction, an analog reference power supply voltage line that is an analog reference power supply voltage line set to the second terminal of the operational amplifier is: Wiring may be performed along the first direction in the fourth direction of the summing node line.

このようにすれば、アナログ基準電源電圧ラインを有効活用して、サミングノードラインの第4の方向側でのシールドを実現できる。   In this way, the shield on the fourth direction side of the summing node line can be realized by effectively utilizing the analog reference power supply voltage line.

また本発明では、前記演算増幅器にバイアス信号を供給するバイアス信号ラインが、前記アナログ基準電源電圧ラインの前記第4の方向において前記第1の方向に沿って配線されてもよい。   In the present invention, a bias signal line for supplying a bias signal to the operational amplifier may be wired along the first direction in the fourth direction of the analog reference power supply voltage line.

このようにすれば、バイアス信号の電圧変動がサミングノードラインに伝達されるのを防止でき、適正なサンプリング動作を実現できる。   In this way, it is possible to prevent the voltage fluctuation of the bias signal from being transmitted to the summing node line, thereby realizing an appropriate sampling operation.

また本発明では、前記サンプリング用スイッチ素子として、サンプルホールド回路の第1の入力ノードと第1の接続ノードとの間に設けられた第1のサンプリング用スイッチ素子と、サンプルホールド回路の第2の入力ノードと第2の接続ノードとの間に設けられた第2のサンプリング用スイッチ素子とが設けられ、前記サンプリング用キャパシタとして、前記第1の接続ノードと前記サミングノードとの間に設けられた第1のサンプリング用キャパシタと、前記第2の接続ノードと前記サミングノードとの間に設けられた第2のサンプリング用キャパシタとが設けられ、前記フリップアラウンド用スイッチ素子として、前記第1の接続ノードと前記演算増幅器の前記出力端子との間に設けられた第1のフリップアラウンド用スイッチ素子と、前記第2の接続ノードと前記演算増幅器の前記出力端子との間に設けられた第2のフリップアラウンド用スイッチ素子とが設けられてもよい。   According to the present invention, as the sampling switch element, a first sampling switch element provided between a first input node and a first connection node of the sample hold circuit, and a second of the sample hold circuit are provided. A second sampling switch element provided between the input node and the second connection node is provided, and the sampling capacitor is provided between the first connection node and the summing node. A first sampling capacitor; a second sampling capacitor provided between the second connection node and the summing node; and the first connection node as the flip-around switch element. And a first flip-around switch element provided between the operational amplifier and the output terminal of the operational amplifier; A second flip-around switch element may be provided which is provided between the output terminal of said operational amplifier and said second connection node.

このようにすれば、第1、第2のサンプリング用キャパシタに蓄積される電荷の量を制御することで、例えば入力電圧とは異なる新たな電圧の生成等が可能になる。   In this way, by controlling the amount of charge accumulated in the first and second sampling capacitors, for example, a new voltage different from the input voltage can be generated.

また本発明は、上記のいずれかに記載のサンプルホールド回路を含む集積回路装置に関係する。   The present invention also relates to an integrated circuit device including any of the sample and hold circuits described above.

また本発明は、上記に記載の集積回路装置を含む電気光学装置に関係する。   The present invention also relates to an electro-optical device including the integrated circuit device described above.

また本発明は、上記に記載の電気光学装置を含む電子機器に関係する。   The present invention also relates to an electronic apparatus including the electro-optical device described above.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are indispensable as means for solving the present invention. Not necessarily.

1.サンプルホールド回路の構成
まず本実施形態のサンプルホールド回路の回路構成について説明する。本実施形態のサンプルホールド回路は、例えばサンプリング期間において、入力信号(入力電圧)のサンプリングを行い、ホールド期間において、サンプリングされた信号(電圧)をホールドする機能を有する。
1. Configuration of Sample and Hold Circuit First, the circuit configuration of the sample and hold circuit of this embodiment will be described. The sample hold circuit of this embodiment has a function of sampling an input signal (input voltage) in a sampling period, for example, and holding the sampled signal (voltage) in the hold period.

図1(A)に本実施形態のサンプルホールド回路の基本構成を示す。図1(A)に示すように、このサンプルホールド回路は、演算増幅器OP1と、サンプリング用キャパシタCSと、帰還用スイッチ素子SFを少なくとも含む。なおこれらの一部の構成要素を省略したり、これらの構成要素の接続関係を変更したり、他の構成要素を追加するなどの変形実施も可能である。例えば本実施形態のサンプルホールド回路は、図1(A)に示す構成要素以外にも、サンプリング動作やホールド動作に必要な他の回路素子を含むことができ、例えば帰還用スイッチ素子以外のスイッチ素子(トランスファーゲート)や、サンプリング用キャパシタ以外のキャパシタなどを含んでもよい。   FIG. 1A shows a basic configuration of the sample and hold circuit of this embodiment. As shown in FIG. 1A, this sample and hold circuit includes at least an operational amplifier OP1, a sampling capacitor CS, and a feedback switch element SF. It should be noted that modifications such as omitting some of these components, changing the connection relationship of these components, and adding other components are also possible. For example, the sample and hold circuit of the present embodiment can include other circuit elements necessary for the sampling operation and the hold operation in addition to the components shown in FIG. 1A. For example, the switch elements other than the feedback switch element (Transfer gate), capacitors other than sampling capacitors, and the like may be included.

サンプリング用キャパシタCSは、サンプルホールド回路の入力ノードNIと、演算増幅器OP1の反転入力端子(広義には第1の入力端子)のノードであるサミングノードNEG(ネガティブノード、非反転入力端子ノード、基準ノード)との間に設けられる。そしてキャパシタCSには、サンプリング期間において、入力ノードNIの入力電圧VIに応じた電荷が蓄積される。   The sampling capacitor CS is a summing node NEG (negative node, non-inverting input terminal node, reference node) that is a node of the input node NI of the sample hold circuit and the inverting input terminal (first input terminal in a broad sense) of the operational amplifier OP1. Node). The capacitor CS accumulates charges according to the input voltage VI of the input node NI during the sampling period.

帰還用スイッチ素子SFは、演算増幅器OP1の出力端子とサミングノードNEGとの間に設けられる。図1(B)に示すように、この帰還用スイッチ素子SFは、トランスファーゲートにより構成され、このトランスファーゲートは、帰還用のP型トランジスタTFPと、帰還用のN型トランジスタTFNを含む。P型トランジスタTFP、N型トランジスタTFNは、そのドレインに、サミングノードNEGのラインが電気的に接続される。また、そのソースに、演算増幅器OP1の出力端子のノードNQのラインが電気的に接続される。このように本実施形態では、トランジスタの2つの端子のうち、サミングノードNEGのラインが接続される側の端子をトランジスタのドレインと呼ぶこととする。   The feedback switch element SF is provided between the output terminal of the operational amplifier OP1 and the summing node NEG. As shown in FIG. 1B, the feedback switch element SF is constituted by a transfer gate, and this transfer gate includes a feedback P-type transistor TFP and a feedback N-type transistor TFN. The P-type transistor TFP and the N-type transistor TFN are electrically connected to the drain of the summing node NEG. Further, the line of the node NQ of the output terminal of the operational amplifier OP1 is electrically connected to the source. Thus, in this embodiment, of the two terminals of the transistor, the terminal on the side to which the line of the summing node NEG is connected is called the drain of the transistor.

帰還用スイッチ素子SFは、例えばサンプリング期間においてオンになる。このようにすれば、サンプリング期間において演算増幅器OP1の出力がOP1の反転入力端子のノードNEGに帰還されるようになる。そして演算増幅器OP1の非反転入力端子(広義には第2の入力端子)には例えばアナログ基準電源電圧AGNDが供給(設定)される。従って、演算増幅器OP1のイマジナリーショート機能により、キャパシタCSの一端が接続されるノードNEGは、AGNDに設定される。これによりキャパシタCSには、入力電圧VIに応じた電荷が蓄積されるようになる。また帰還用スイッチ素子SFは、例えばホールド期間においてオフになる。従って、サミングノードNEGは、サンプルホールド回路のサンプリング期間では、演算増幅器OP1のイマジナリーショート機能により例えばAGNDの電位に設定され、ホールド期間では、例えばフローティング状態(ハイインピーダンス状態)に設定される。   The feedback switch element SF is turned on, for example, during the sampling period. In this way, the output of the operational amplifier OP1 is fed back to the node NEG of the inverting input terminal of OP1 during the sampling period. For example, the analog reference power supply voltage AGND is supplied (set) to the non-inverting input terminal (second input terminal in a broad sense) of the operational amplifier OP1. Therefore, the node NEG to which one end of the capacitor CS is connected is set to AGND by the imaginary short function of the operational amplifier OP1. As a result, a charge corresponding to the input voltage VI is accumulated in the capacitor CS. The feedback switch element SF is turned off, for example, during the hold period. Accordingly, the summing node NEG is set to, for example, the potential of AGND by the imaginary short function of the operational amplifier OP1 during the sampling period of the sample hold circuit, and is set to, for example, the floating state (high impedance state) during the hold period.

なおAGNDは、演算増幅器OP1の高電位側電源電圧と低電位側電源電圧の間(中間)の電圧に設定(調整)される。ここで高電位側電源電圧は、演算増幅器OP1が有する高電位側のP型トランジスタのソースに供給される電圧であり、低電位側電源電圧は、演算増幅器OP1が有する低電位側のN型トランジスタのソースに供給される電圧である。例えば高電位側電源電圧をVDDHSとし、低電位側電源電圧VSSとすると、例えばAGND=VSS+(VDDHS+VSS)/MLに設定される。そしてVSS=0V、ML=2とすると、AGND=(VDDHS+VSS)/2になる。なお、係数MLは必ずしもML=2である必要はなく、適宜調整することができる。またAGNDを低電位側電源電圧(VSS)に設定してもよい。   AGND is set (adjusted) to a voltage between the high potential side power supply voltage and the low potential side power supply voltage (intermediate) of the operational amplifier OP1. Here, the high potential side power supply voltage is a voltage supplied to the source of the high potential side P-type transistor of the operational amplifier OP1, and the low potential side power supply voltage is the low potential side N-type transistor of the operational amplifier OP1. Is the voltage supplied to the source. For example, when the high potential side power supply voltage is VDDHS and the low potential side power supply voltage VSS is, for example, AGND = VSS + (VDDHS + VSS) / ML is set. If VSS = 0V and ML = 2, then AGND = (VDDHS + VSS) / 2. The coefficient ML does not necessarily need to be ML = 2, and can be adjusted as appropriate. AGND may be set to the low potential side power supply voltage (VSS).

図2(A)に本実施形態のサンプルホールド回路の具体例を示す。図2(A)は、フリップアラウンド型のサンプルホールド回路の例である。ここでフリップアラウンド型のサンプルホールド回路は、例えば、サンプリング期間において、入力電圧VIに応じた電荷をサンプリング用キャパシタCSにサンプリングし、ホールド期間において、このサンプリング用キャパシタCSのフリップアラウンド動作を行って、蓄積された電荷に対応する電圧をその出力ノードに出力する回路である。このフリップアラウンド型のサンプルホールド回路は、例えば後述するデータ線駆動回路の階調生成アンプや駆動アンプなどとして用いることができる。   FIG. 2A shows a specific example of the sample hold circuit of this embodiment. FIG. 2A illustrates an example of a flip-around sample and hold circuit. Here, the flip-around sample-and-hold circuit samples, for example, charges corresponding to the input voltage VI in the sampling capacitor CS in the sampling period, and performs a flip-around operation of the sampling capacitor CS in the hold period, This is a circuit that outputs a voltage corresponding to the accumulated charge to its output node. This flip-around type sample-and-hold circuit can be used as, for example, a gradation generating amplifier or a driving amplifier of a data line driving circuit described later.

図2(A)のサンプルホールド回路では、図1(A)の基本構成に加えて、サンプリング用スイッチ素子SSとフリップアラウンド用スイッチ素子SAが設けられている。   In the sample hold circuit of FIG. 2A, in addition to the basic configuration of FIG. 1A, a sampling switch element SS and a flip-around switch element SA are provided.

サンプリング用スイッチ素子SSは、サンプルホールド回路の入力ノードNIと、サンプリング用キャパシタCS(接続ノードNS)との間に設けられる。帰還用スイッチ素子SFは、演算増幅器OP1の出力端子とサミングノードNEGとの間に設けられる。フリップアラウンド用スイッチ素子SAは、サンプリング用スイッチ素子SSとサンプリング用キャパシタCSの接続ノードNSと、演算増幅器OP1の出力端子との間に設けられる。   The sampling switch element SS is provided between the input node NI of the sample hold circuit and the sampling capacitor CS (connection node NS). The feedback switch element SF is provided between the output terminal of the operational amplifier OP1 and the summing node NEG. The flip-around switch element SA is provided between the connection node NS between the sampling switch element SS and the sampling capacitor CS and the output terminal of the operational amplifier OP1.

次に図3(A)、図3(B)を用いて図2(A)のサンプルホールド回路の動作を説明する。   Next, the operation of the sample and hold circuit in FIG. 2A will be described with reference to FIGS.

サンプリング期間においては、サンプリング用スイッチ素子SS及び帰還用スイッチ素子SFがオンになると共に、フリップアラウンド用スイッチ素子SAがオフになる。これにより、図3(A)に示すように、演算増幅器OP1の出力がOP1の反転入力端子のノードNEGに帰還される。また、演算増幅器OP1の非反転入力端子(第2の入力端子)には、アナログ基準電源電圧であるAGNDが供給される。従って演算増幅器OP1のイマジナリーショート機能により、キャパシタCSの一端が接続されるノードNEGは、AGNDに設定される。これによりキャパシタCSには、入力電圧VIに応じた電荷が蓄積されるようになる。   In the sampling period, the sampling switch element SS and the feedback switch element SF are turned on, and the flip-around switch element SA is turned off. As a result, as shown in FIG. 3A, the output of the operational amplifier OP1 is fed back to the node NEG of the inverting input terminal of OP1. Further, the analog reference power supply voltage AGND is supplied to the non-inverting input terminal (second input terminal) of the operational amplifier OP1. Therefore, the node NEG to which one end of the capacitor CS is connected is set to AGND by the imaginary short function of the operational amplifier OP1. As a result, a charge corresponding to the input voltage VI is accumulated in the capacitor CS.

一方、ホールド期間においては、サンプリング用スイッチ素子SS及び帰還用スイッチ素子SFがオフになると共に、フリップアラウンド用スイッチ素子SAがオンになる。これにより、図3(B)に示すように、サンプルホールド回路は、サンプリング期間においてサンプリング用キャパシタCSに蓄積された電荷に応じた出力電圧VQを、その出力ノードNQに出力する。具体的には、その一端にノードNEGが接続されるキャパシタCSの他端を、演算増幅器OP1の出力端子に接続するフリップアラウンド動作を行うことで、CSに蓄積された電荷に応じた出力電圧VQを出力する。   On the other hand, in the hold period, the sampling switch element SS and the feedback switch element SF are turned off, and the flip-around switch element SA is turned on. As a result, as shown in FIG. 3B, the sample and hold circuit outputs an output voltage VQ corresponding to the charge accumulated in the sampling capacitor CS during the sampling period to the output node NQ. Specifically, an output voltage VQ corresponding to the electric charge accumulated in CS is obtained by performing a flip-around operation in which the other end of the capacitor CS having one end connected to the node NEG is connected to the output terminal of the operational amplifier OP1. Is output.

以上のようなフリップアラウンド型のサンプルホールド回路を用いれば、後に詳述するように、いわゆるオフセットフリーを実現できる。従って、例えば本実施形態のサンプルホールド回路をデータ線駆動回路に適用した場合には、データ線間での出力電圧のバラツキを最小限に抑えることができる。これにより、バラツキの少ない高精度の電圧をデータ線に供給でき、表示品質を向上できる。また、D/A変換回路によりデータ線を直接駆動するDAC駆動が不要になるため、高速駆動や制御の簡素化を実現できる。   By using the flip-around type sample-and-hold circuit as described above, so-called offset-free can be realized as will be described in detail later. Therefore, for example, when the sample and hold circuit of the present embodiment is applied to a data line driving circuit, variations in output voltage between data lines can be minimized. Thereby, a highly accurate voltage with little variation can be supplied to the data line, and display quality can be improved. In addition, since DAC driving for directly driving the data line by the D / A conversion circuit is not necessary, high-speed driving and simplification of control can be realized.

なお、以下では、サンプルホールド回路として図2(A)のフリップアラウンド型を主に例にとり説明するが、本実施形態のサンプルホールド回路はこれに限定されない。例えば図2(B)にサンプルホールド回路の他の構成例を示す。   In the following description, the flip-around type of FIG. 2A is mainly described as an example of the sample and hold circuit, but the sample and hold circuit of the present embodiment is not limited to this. For example, FIG. 2B illustrates another configuration example of the sample and hold circuit.

図2(B)では、図2(A)のフリップアラウンド用スイッチ素子SAは設けられていない。またサンプリング用スイッチ素子SSの一端は、サンプリング期間においては、入力ノードNIに接続され、ホールド期間においてはAGNDのノードに接続される。なおサミングノードNEGと出力ノードNQの間に帰還用キャパシタを設けてもよい。   In FIG. 2B, the flip-around switch element SA of FIG. 2A is not provided. One end of the sampling switch element SS is connected to the input node NI during the sampling period, and is connected to the AGND node during the hold period. A feedback capacitor may be provided between the summing node NEG and the output node NQ.

図2(B)のサンプルホールド回路では、サンプリング期間においては、サンプリング用スイッチ素子SS及び帰還用スイッチ素子SFが共にオンになる。これによりサンプリング用キャパシタCSには、入力電圧VIに応じた電荷が蓄積される。一方、ホールド期間においては、サンプリング用スイッチ素子SSにより、サンプリング用キャパシタCSの一端がAGNDに設定されると共に、帰還用スイッチ素子SFがオフになる。   In the sample hold circuit of FIG. 2B, both the sampling switch element SS and the feedback switch element SF are turned on during the sampling period. As a result, charges corresponding to the input voltage VI are accumulated in the sampling capacitor CS. On the other hand, in the hold period, one end of the sampling capacitor CS is set to AGND by the sampling switch element SS, and the feedback switch element SF is turned off.

なお図2(A)、図2(B)は、シングルエンド型の例であるが、図2(C)のような差動型の構成にしてもよい。図2(C)では、差動信号を構成する第1、第2の信号VIP、VINのそれぞれに対応して、サンプリング用スイッチSSP、SSN、サンプリング用キャパシタCSP、CSN、帰還用スイッチ素子SFP、SFNが設けられている。また演算増幅器OPDは差動入力・差動出力型の増幅器になっている。   2A and 2B are examples of a single end type, but a differential type configuration as shown in FIG. 2C may be used. In FIG. 2C, sampling switches SSP, SSN, sampling capacitors CSP, CSN, feedback switch element SFP, corresponding to the first and second signals VIP, VIN constituting the differential signal, respectively. An SFN is provided. The operational amplifier OPD is a differential input / differential output type amplifier.

2.帰還用スイッチ素子のレイアウト配置
図1(B)に示すように、帰還用のP型トランジスタTFP、N型トランジスタTFNのゲートと、サミングノードNEGとの間には、各々、寄生容量CP5、CP6が存在する。またサンプルホールド回路の出力ノードNQとサミングノードNEGとの間には、寄生容量CP7が存在する。
2. As shown in FIG. 1B, parasitic capacitances CP5 and CP6 are provided between the gates of the feedback P-type transistor TFP and N-type transistor TFN and the summing node NEG, respectively. Exists. A parasitic capacitance CP7 exists between the output node NQ and the summing node NEG of the sample and hold circuit.

例えば帰還用のP型のトランジスタTFPのゲートには、ホールド期間においてLレベルになる負論理のホールド用制御信号が入力され、帰還用のN型のトランジスタTFNのゲートには、ホールド期間においてHレベルになる正論理のホールド用制御信号が入力される。従って、CP5とCP6の間に寄生容量値差CP5−CP6が存在すると、ホールド用制御信号の電圧レベルが変化した時に、クロックフィードスルー、チャージインジェクションを原因として、蓄積電荷の誤差(アンバランス)が生じ、正しいサンプルホールド動作を実現できなくなるという問題がある。   For example, a negative logic hold control signal that is L level during the hold period is input to the gate of the feedback P-type transistor TFP, and the gate of the feedback N-type transistor TFN is H level during the hold period. A positive logic hold control signal is input. Therefore, if there is a parasitic capacitance value difference CP5 to CP6 between CP5 and CP6, when the voltage level of the hold control signal is changed, an error (unbalance) of the accumulated charge is caused by clock feedthrough and charge injection. This causes a problem that correct sample and hold operation cannot be realized.

このような問題を、例えば回路的な工夫により解決する手法も考えられる。しかしながら、この手法によると、新たな付加回路等が必要になり、回路が大規模化する。特に、後述するようにサンプルホールド回路をデータ線駆動回路の階調生成アンプや駆動アンプ等に用いた場合には、集積回路装置内に多数のサンプルホールド回路を設ける必要があるため、回路規模の増大は深刻な問題となる。   A method for solving such a problem by, for example, a circuit device is also conceivable. However, according to this method, a new additional circuit or the like is required, and the circuit becomes large. In particular, when the sample and hold circuit is used for a gradation generation amplifier or a drive amplifier of a data line driving circuit as will be described later, it is necessary to provide a large number of sample and hold circuits in the integrated circuit device. Increase is a serious problem.

そこで本実施形態では、以下に説明するようなレイアウト配置手法を採用して、上記の問題を解決している。   Therefore, in the present embodiment, the layout problem as described below is adopted to solve the above problem.

例えば図4に、帰還用スイッチ素子SFのレイアウト配置例を示す。この帰還用スイッチ素子SFは、P型トランジスタTFPとN型トランジスタTFNにより構成される。そしてP型トランジスタTFPのドレインDPと、N型トランジスタTFNのドレインDNは、サミングノードNEGのラインであるサミングノードラインLNEGに電気的に接続される。P型トランジスタTFPのソースSPと、N型トランジスタTFNのソースSNは、サンプルホールド回路の出力ノードNQのラインに電気的に接続される。P型トランジスタTFPのゲートGPは、負論理のホールド用制御信号ラインに電気的に接続され、N型トランジスタTFNのゲートGNは、正論理のホールド用制御信号ラインに電気的に接続される。   For example, FIG. 4 shows a layout arrangement example of the feedback switch element SF. The feedback switch element SF is composed of a P-type transistor TFP and an N-type transistor TFN. The drain DP of the P-type transistor TFP and the drain DN of the N-type transistor TFN are electrically connected to a summing node line LNEG that is a line of the summing node NEG. The source SP of the P-type transistor TFP and the source SN of the N-type transistor TFN are electrically connected to the line of the output node NQ of the sample and hold circuit. The gate GP of the P-type transistor TFP is electrically connected to the negative logic hold control signal line, and the gate GN of the N-type transistor TFN is electrically connected to the positive logic hold control signal line.

そして図4では、シールドパターンSLA1が形成されている。具体的には、P型トランジスタTFP、N型トランジスタTFNのドレインコンタクトCDP、CDNと、P型トランジスタTFP、N型トランジスタTFNのソースコンタクトCSP、CSNとの間の領域に、シールドパターンSLA1(シールドライン)が形成(配線)されている。   In FIG. 4, a shield pattern SLA1 is formed. Specifically, a shield pattern SLA1 (shield line) is formed in a region between the drain contacts CDP and CDN of the P-type transistor TFP and N-type transistor TFN and the source contacts CSP and CSN of the P-type transistor TFP and N-type transistor TFN. ) Is formed (wired).

なお以下に説明する本実施形態のシールドパターン(シールド線)は、例えば低電位側電源電圧(VSS)に設定される。   Note that a shield pattern (shield line) of the present embodiment described below is set to, for example, a low potential side power supply voltage (VSS).

例えば図4において、P型トランジスタTFPのソースSPからドレインDPへと向かう方向(TFNのソースSNからドレインDNへと向かう方向)を、D1方向(第1の方向)とし、D1方向に直交する方向をD2方向(第2の方向)としたとする。またD1方向の反対方向をD3方向(第3の方向)とし、D2方向の反対方向をD4方向(第4の方向)としたとする。   For example, in FIG. 4, the direction from the source SP to the drain DP of the P-type transistor TFP (the direction from the source SN to the drain DN of the TFN) is the D1 direction (first direction), and the direction orthogonal to the D1 direction. Is the D2 direction (second direction). The direction opposite to the D1 direction is defined as the D3 direction (third direction), and the direction opposite to the D2 direction is defined as the D4 direction (fourth direction).

この場合に図4では、帰還用のP型トランジスタTFP、N型トランジスタTFNのドレインコンタクトCDP、CDNに接続されるドレイン接続ラインLDA1が、D2方向に沿って配線される。即ちLDA1の長手方向がD2方向に沿うように配線される。またP型トランジスタTFP、N型トランジスタTFNのソースコンタクトCSP、CSNに接続されるソース接続ラインLSA1が、D2方向に沿って配線される。即ちLSA1の長手方向がD2方向に沿うように配線される。   In this case, in FIG. 4, the drain connection line LDA1 connected to the P-type transistor TFP for feedback and the drain contacts CDP and CDN of the N-type transistor TFN is wired along the direction D2. That is, the wiring is performed so that the longitudinal direction of the LDA1 is along the direction D2. A source connection line LSA1 connected to the source contacts CSP and CSN of the P-type transistor TFP and the N-type transistor TFN is wired along the direction D2. That is, the wiring is performed so that the longitudinal direction of LSA1 is along the direction D2.

そして、これらのドレイン接続ラインLDA1とソース接続ラインLSA1との間の領域において、シールパターンSLA1であるシールドラインが、D2方向に沿って配線される。即ち、ドレイン接続ラインLDA1やソース接続ラインLSA1と、少なくともデザインルール上の最小間隔以上の距離を離して、LDA1、LSA1と平行に、その長手方向がD2方向に沿うように、シールパターンSLA1が配線される。このようにシールドパターンSLA1を配線することで、SLA1によるシールドを、より確実なものにすることができる。   In the region between the drain connection line LDA1 and the source connection line LSA1, the shield line as the seal pattern SLA1 is wired along the direction D2. That is, the seal pattern SLA1 is wired so that the drain connection line LDA1 and the source connection line LSA1 are separated from the drain connection line LSA1 by at least a distance equal to or greater than the minimum distance on the design rule, and parallel to the LDA1 and LSA1 Is done. By wiring the shield pattern SLA1 in this way, the shield by SLA1 can be made more reliable.

なお、ドレイン接続ラインLDA1、ソース接続ラインLSA1、シールパターンSLA1は、必ずしも直線のラインである必要はなく、その一部が屈曲していてもよい。   Note that the drain connection line LDA1, the source connection line LSA1, and the seal pattern SLA1 are not necessarily straight lines, and some of them may be bent.

また図4では、サミングノードラインLNEGの両サイドにおいて、LNEGを囲むようにシールドパターンSLA2、SLA3が配線されている。このようにすれば、シールドパターンSLA1、SLA2、SLA3により、サミングノードラインLNEGを、その周囲を囲むようにシールドすることが可能になる。   In FIG. 4, shield patterns SLA2 and SLA3 are wired so as to surround LNEG on both sides of the summing node line LNEG. In this way, it is possible to shield the summing node line LNEG so as to surround the periphery by the shield patterns SLA1, SLA2, and SLA3.

また図4では、シールドパターンSLA1は、ドレイン接続ラインLDA1と同層の金属層により形成される。更に具体的には、シールドパターンSLA1、SLA2、SLA3は、第1の金属層M1により形成され、ドレイン接続ラインLDA1やソース接続ラインLSA1も第1の金属層M1により形成される。このように同層の金属層で形成することで、平面方向でのシールドを、より確実なものにすることができる。なお、これらのラインを、第1の金属層M1よりも上層の金属層で形成してもよい。   In FIG. 4, the shield pattern SLA1 is formed of the same metal layer as the drain connection line LDA1. More specifically, the shield patterns SLA1, SLA2, and SLA3 are formed by the first metal layer M1, and the drain connection line LDA1 and the source connection line LSA1 are also formed by the first metal layer M1. Thus, the shield in the planar direction can be made more reliable by forming the same metal layer. Note that these lines may be formed of a metal layer that is higher than the first metal layer M1.

また図4では、シールドパターンSLA1が、P型トランジスタTFP、N型トランジスタTFNのゲートGP、GNにオーバーラップするように形成される。例えばゲートGP、GNは、その長手方向がD2方向に沿うように配線される。そして、これらのゲートGP、GNの少なくとも一部に、平面視においてオーバーラップするように、ゲートGP、GNのポリシリコン層よりも上層の第1の金属層M1で形成されるシールドパターンSLA1が配線される。   In FIG. 4, the shield pattern SLA1 is formed so as to overlap the gates GP and GN of the P-type transistor TFP and the N-type transistor TFN. For example, the gates GP and GN are wired so that the longitudinal direction thereof is along the D2 direction. The shield pattern SLA1 formed of the first metal layer M1 above the polysilicon layer of the gates GP and GN is wired so as to overlap at least a part of the gates GP and GN in plan view. Is done.

図5に、第1の金属層M1よりも上層の金属層M2、M3、M4の配線パターン例を示す。図5では、シールドパターンSLA1等を形成する金属層M1よりも上層の金属層M2で形成されるシールドパターンSLA4(第2のシールドパターン)が、配線されている。具体的には、このシールドパターンSLA4は、シールドパターンSLA1やドレイン接続ラインLDA1にオーバーラップするように形成される。即ちシールドパターンSLA1やドレイン接続ラインLDA1に対して平面視においてオーバーラップするように、SLA1、LDA1よりも上層の第2の金属層M2で形成されるシールドパターンSLA4が配線される。なおシールドパターンSLA4は、サミングノードラインLNEGや、LNEGの両サイドに形成される第1の金属層のM1のシールドパターンSLA2、SLA3に対しても、平面視においてオーバーラップするように形成されている。   FIG. 5 shows an example of the wiring pattern of the metal layers M2, M3, and M4 that are higher than the first metal layer M1. In FIG. 5, a shield pattern SLA4 (second shield pattern) formed by a metal layer M2 that is an upper layer than the metal layer M1 that forms the shield pattern SLA1 and the like is wired. Specifically, the shield pattern SLA4 is formed so as to overlap the shield pattern SLA1 and the drain connection line LDA1. That is, the shield pattern SLA4 formed by the second metal layer M2 above SLA1 and LDA1 is wired so as to overlap the shield pattern SLA1 and the drain connection line LDA1 in plan view. The shield pattern SLA4 is formed so as to overlap with the summing node line LNEG and the shield patterns SLA2 and SLA3 of the first metal layer M1 formed on both sides of the LNEG in a plan view. .

以上の本実施形態のレイアウト手法によれば、サミングノードラインLNEGに対する平面方向(水平方向)での効果的なシールドが可能になる。即ち、図4に示すようにサミングノードラインLNEGの周囲にシールドパターンSLA1、SLA2、SLA3が形成されるため、他の信号線とLNEGとの間の寄生容量を最小限に抑えることができる。   According to the layout method of the present embodiment described above, it is possible to effectively shield the summing node line LNEG in the plane direction (horizontal direction). That is, as shown in FIG. 4, since the shield patterns SLA1, SLA2, and SLA3 are formed around the summing node line LNEG, the parasitic capacitance between the other signal lines and the LNEG can be minimized.

例えばトランジスタTFP、TFNのゲートGP、GNに接続されるゲート接続ラインLGP、LGNは、サミングノードラインLNEGと同層の金属層M1で形成される。従って、シールドパターンSLA1が存在しないと、これらのゲート接続ラインLGP、LGNとサミングノードラインLNEGの間の寄生容量を無視できなくなる。従って、図1(B)の寄生容量値差CP5−CP6に配線パターン依存性が生じてしまう。この結果、ゲート接続ラインLGP、LGNに供給されるホールド用制御信号の電圧レベルが変化した時に、クロックフィードスルー、チャージインジェクションを原因として、蓄積電荷の誤差が生じ、正しいサンプルホールド動作を実現できなくなる。   For example, the gate connection lines LGP and LGN connected to the gates GP and GN of the transistors TFP and TFN are formed of the same metal layer M1 as the summing node line LNEG. Therefore, if the shield pattern SLA1 does not exist, the parasitic capacitance between the gate connection lines LGP and LGN and the summing node line LNEG cannot be ignored. Therefore, the wiring pattern dependency occurs in the parasitic capacitance value difference CP5 to CP6 in FIG. As a result, when the voltage level of the hold control signal supplied to the gate connection lines LGP and LGN changes, an error of accumulated charge occurs due to clock feedthrough and charge injection, and a correct sample and hold operation cannot be realized. .

この点、本実施形態のレイアウト手法によれば、ドレインコンタクトCDP、CDNとソースコンタクトCSP、CSNの間にシールドパターンSLA1が形成されるため、サミングノードラインLNEGとゲート接続ラインLGP、LGNとの間の寄生容量を最小限に抑えることができ、寄生容量の絶対値を小さくできる。従って、図1(B)の寄生容量値差CP5−CP6を小さくでき、寄生容量値差CP5−CP6の配線パターン依存性を無くすことができる。これにより、蓄積電荷の誤差の発生を防止でき、正しいサンプルホールド動作を実現できる。更に図5では、シールドパターンSLA4がトランジスタTFP、TFNのゲートGP、GNにオーバーラップするように形成されるため、これらのゲートGP、GNとサミングノードラインLNEGとの間の寄生容量の低減も図れる。   In this regard, according to the layout method of the present embodiment, the shield pattern SLA1 is formed between the drain contacts CDP, CDN and the source contacts CSP, CSN, and therefore, between the summing node line LNEG and the gate connection lines LGP, LGN. Can be minimized, and the absolute value of the parasitic capacitance can be reduced. Accordingly, the parasitic capacitance value difference CP5 to CP6 in FIG. 1B can be reduced, and the wiring pattern dependency of the parasitic capacitance value difference CP5 to CP6 can be eliminated. As a result, it is possible to prevent the accumulated charge from being generated and to realize a correct sample and hold operation. Further, in FIG. 5, since the shield pattern SLA4 is formed so as to overlap the gates GP and GN of the transistors TFP and TFN, the parasitic capacitance between the gates GP and GN and the summing node line LNEG can be reduced. .

また本実施形態のレイアウト手法によれば、ゲートGP、GNとドレインコンタクトCDP、CDNとの間の距離を少しだけ離し、これにより生じたスペースにシールドパターンSLA1を配線するだけで良い。従って、例えば付加回路を設けて回路的工夫によりクロックフィードスルー等を防止する手法に比べて、回路の大規模化を最小限に抑えながら、適正なサンプルホールド動作を実現できるという利点がある。   Further, according to the layout method of the present embodiment, the distance between the gates GP and GN and the drain contacts CDP and CDN is slightly separated, and the shield pattern SLA1 is simply wired in the space generated thereby. Therefore, for example, there is an advantage that an appropriate sample-and-hold operation can be realized while minimizing the scale of the circuit, as compared with a method in which an additional circuit is provided to prevent clock feedthrough or the like by circuit contrivance.

また図5に示すように、シールドパターンSLA1、SLA2、SLA3やドレイン接続ラインLDA1やサミングノードラインLNEGの上層に更にシールドパターンSLA4を形成することで、LNEGに対する上方向での効果的なシールドが可能になる。即ちサミングノードラインLNEGを、平面方向のみならず上方向においてもシールドすることができ、他の信号線とLNEGとの間の寄生容量を最小限に抑えることが可能になる。   Further, as shown in FIG. 5, the shield pattern SLA1, SLA2, SLA3, the drain connection line LDA1, and the summing node line LNEG are further formed with a shield pattern SLA4 to effectively shield the LNEG in the upward direction. become. That is, the summing node line LNEG can be shielded not only in the plane direction but also in the upward direction, and the parasitic capacitance between the other signal lines and the LNEG can be minimized.

なお本実施形態の帰還用スイッチ素子SFのレイアウト手法は図4、図5に限定されず、種々の変形実施が可能である。例えば図6(A)、図6(B)、図7に他のレイアウト配置例を示す。   The layout method of the feedback switch element SF of the present embodiment is not limited to FIGS. 4 and 5, and various modifications can be made. For example, FIGS. 6A, 6B, and 7 show other layout arrangement examples.

図6(A)においても、トランジスタTFP、TFNのドレインコンタクトCDP、CDNとソースコンタクトCSP、CSNとの間に、シールドパターンSLB1が形成されている。   Also in FIG. 6A, the shield pattern SLB1 is formed between the drain contacts CDP and CDN of the transistors TFP and TFN and the source contacts CSP and CSN.

またトランジスタTFP、TFNのドレインコンタクトCDP、CDNに接続されるドレイン接続ラインLDB1、LDB2が、D2方向に沿って配線され、ソースコンタクトCSP、CSNに接続されるソース接続ラインLSB1、LSB2が、D2方向に沿って配線される。そしてドレイン接続ラインLDB1、LDB2とソース接続ラインLSB1、LSB2との間に、シールパターンSLB1がD2方向に沿って配線される。更に、ドレイン接続ラインLDB1、LDB2(CDP、CDN)のD1方向には、D2方向に沿ってシールドパターンSLB2が形成される。また、ソース接続ラインLSB1、LSB2(CSP、CSN)のD3方向には、D2方向に沿ってシールドパターンSLB3が形成される。また図6(B)では、シールドパターンSLB4が、トランジスタTFP、TFNのゲートGP、GNにオーバーラップするように形成される。   Also, drain connection lines LDB1 and LDB2 connected to the drain contacts CDP and CDN of the transistors TFP and TFN are wired along the direction D2, and source connection lines LSB1 and LSB2 connected to the source contacts CSP and CSN are connected in the direction D2. Wired along. The seal pattern SLB1 is wired along the direction D2 between the drain connection lines LDB1 and LDB2 and the source connection lines LSB1 and LSB2. Further, a shield pattern SLB2 is formed along the direction D2 in the direction D1 of the drain connection lines LDB1 and LDB2 (CDP, CDN). A shield pattern SLB3 is formed along the direction D2 in the direction D3 of the source connection lines LSB1 and LSB2 (CSP, CSN). In FIG. 6B, the shield pattern SLB4 is formed so as to overlap the gates GP and GN of the transistors TFP and TFN.

また図6(A)のシールドパターンSLB1は、ドレイン接続ラインLDB1、LDB2と同層の金属層M1により形成される。そして図6(B)に示すように、シールドパターンSLB1を形成する金属層よりも上層の金属層M2で形成される第2のシールドパターンSLB4が、シールドパターンSLB1等にオーバーラップするように形成される。   Further, the shield pattern SLB1 in FIG. 6A is formed of the metal layer M1 which is the same layer as the drain connection lines LDB1 and LDB2. As shown in FIG. 6B, the second shield pattern SLB4 formed of the metal layer M2 above the metal layer forming the shield pattern SLB1 is formed so as to overlap the shield pattern SLB1 and the like. The

なお図7に示すように、このレイアウト例では、金属層M1、M2よりも上層の金属層M3で形成されるドレイン接続ラインLDB3、ソース接続ラインLSB3がD2方向に沿って配線される。   As shown in FIG. 7, in this layout example, the drain connection line LDB3 and the source connection line LSB3 formed of the metal layer M3 above the metal layers M1 and M2 are wired along the direction D2.

金属層M3で形成されるドレイン接続ラインLDB3は、下層の金属層M1で形成される図6(A)のドレイン接続ラインLDB1、LDB2に、コンタクト(ビアコンタクト)を介して接続される。これによりP型トランジスタTFPのドレインDPとN型トランジスタTFNのドレインDNの電気的な接続が可能になる。   The drain connection line LDB3 formed of the metal layer M3 is connected to the drain connection lines LDB1 and LDB2 of FIG. 6A formed of the lower metal layer M1 through contacts (via contacts). As a result, the electrical connection between the drain DP of the P-type transistor TFP and the drain DN of the N-type transistor TFN becomes possible.

また金属層M3で形成されるソース接続ラインLSB3は、下層の金属層M1で形成される図6(A)に示すソース接続ラインLSB1、LSB2に、コンタクトを介して接続される。これによりP型トランジスタTFPのソースSPとN型トランジスタTFNのソースSNの電気的な接続が可能になる。   The source connection line LSB3 formed of the metal layer M3 is connected to the source connection lines LSB1 and LSB2 shown in FIG. 6A formed of the lower metal layer M1 through contacts. As a result, the source SP of the P-type transistor TFP and the source SN of the N-type transistor TFN can be electrically connected.

そして図7では、金属層M3で形成されるドレイン接続ラインLDB3とソース接続ラインLSB3の間の領域において、金属層M3で形成されるシールドパターンSLB5がD2方向に沿って配線される。またドレイン接続ラインLDB3のD1方向においてD2方向に沿って、金属層M3で形成されるシールドパターンSLB6が配線され、ソース接続ラインLSB3のD3方向においてD2方向に沿って、金属層M3で形成されるシールドパターンSLB7が配線される。このように配線することで、サミングノードラインLNEGとなるドレイン接続ラインLDB3に対する平面方向における効果的なシールドが可能になる。またシールドパターンSLB5、SLB6、SLB7は、ドレイン接続ラインLDB1、LDB2やゲートGP、GN等の上方向におけるシールドとしても機能するため、より効果の高いシールドが可能になる。   In FIG. 7, the shield pattern SLB5 formed of the metal layer M3 is wired along the direction D2 in the region between the drain connection line LDB3 and the source connection line LSB3 formed of the metal layer M3. A shield pattern SLB6 formed of the metal layer M3 is wired along the D2 direction in the D1 direction of the drain connection line LDB3, and is formed of the metal layer M3 along the D2 direction in the D3 direction of the source connection line LSB3. The shield pattern SLB7 is wired. By wiring in this way, it is possible to effectively shield the drain connection line LDB3 serving as the summing node line LNEG in the planar direction. The shield patterns SLB5, SLB6, and SLB7 also function as shields in the upward direction of the drain connection lines LDB1 and LDB2 and the gates GP and GN, so that a more effective shield can be achieved.

3.サンプルホールド回路の全体的なレイアウト配置
次に本実施形態のサンプルホールド回路の全体的なレイアウト配置について説明する。なお以下では、図2(A)で説明したフリップアラウンド型のサンプルホールド回路を例にとり説明する。また帰還用スイッチ素子SF付近のレイアウトについては図4、図5に詳細に示されているため、例えば後述する図10、図12、図18等では、帰還用スイッチ素子SF付近のレイアウトを簡略化して示している。
3. Overall Layout Arrangement of Sample and Hold Circuit Next, the overall layout arrangement of the sample and hold circuit of this embodiment will be described. In the following description, the flip-around type sample-and-hold circuit described with reference to FIG. Further, since the layout near the feedback switch element SF is shown in detail in FIGS. 4 and 5, for example, in FIGS. 10, 12, and 18, which will be described later, the layout near the feedback switch element SF is simplified. It shows.

図8(A)に、図2(A)のサンプルホールド回路の更に詳細な構成例を示す。図8(A)に示すようにサンプリング用スイッチ素子SSは、サンプリング用のP型のトランジスタTSPとサンプリング用のN型のトランジスタTSNとからなるトランスファーゲートにより構成される。フリップアラウンド用スイッチ素子SAは、フリップアラウンド用のP型のトランジスタTAPとフリップアラウンド用のN型のトランジスタTANとからなるトランスファーゲートにより構成される。帰還用スイッチ素子SFは、帰還用のP型のトランジスタTFPと帰還用のN型のトランジスタTFNとからなるトランスファーゲートにより構成される。   FIG. 8A shows a more detailed configuration example of the sample hold circuit of FIG. As shown in FIG. 8A, the sampling switch element SS includes a transfer gate including a sampling P-type transistor TSP and a sampling N-type transistor TSN. The flip-around switch element SA includes a transfer gate including a flip-around P-type transistor TAP and a flip-around N-type transistor TAN. The feedback switch element SF includes a transfer gate including a feedback P-type transistor TFP and a feedback N-type transistor TFN.

図8(B)に演算増幅器OP1の詳細な構成例を示す。この演算増幅器OP1は、差動部DIF(差動段)と出力部QQ(出力段)を含む。なお演算増幅器OP1は図8(B)の構成に限定されない。例えば図8(B)のようなA級動作の増幅器には限定されず、AB級動作の増幅器であってもよいし、例えばサンプリング期間においてはA級動作を行い、ホールド期間においてはAB級動作を行う増幅器であってもよい。   FIG. 8B shows a detailed configuration example of the operational amplifier OP1. The operational amplifier OP1 includes a differential unit DIF (differential stage) and an output unit QQ (output stage). The operational amplifier OP1 is not limited to the configuration shown in FIG. For example, the amplifier is not limited to the class A operation amplifier as shown in FIG. 8B, but may be a class AB operation amplifier. For example, the class A operation is performed in the sampling period, and the class AB operation is performed in the hold period. An amplifier that performs the following may be used.

演算増幅器OP1の差動部DIFは、カレントミラー回路を構成するP型(広義には第1導電型)のトランジスタTB1、TB2と、差動対トランジスタを構成するN型(広義には第2導電側)のトランジスタTB3、TB4と、電流源となるN型のトランジスタTB5を含む。ここでトランジスタTB1、TB2のゲートは、ノードNB2に共通接続される。反転入力端子側のトランジスタTB3のゲートには、サミングノードNEGが接続され、非反転入力端子側のトランジスタTB4のゲートには、アナログ基準電源電圧AGNDが供給される。トランジスタTB5のゲートには、図示しないバイアス回路からのバイアス信号BS1(バイアス電圧)が供給される。   The differential unit DIF of the operational amplifier OP1 includes P-type (first conductivity type in a broad sense) transistors TB1 and TB2 constituting a current mirror circuit and N-type (second conductivity in a broad sense) constituting a differential pair transistor. Side) transistors TB3 and TB4 and an N-type transistor TB5 serving as a current source. Here, the gates of the transistors TB1 and TB2 are commonly connected to the node NB2. The summing node NEG is connected to the gate of the transistor TB3 on the inverting input terminal side, and the analog reference power supply voltage AGND is supplied to the gate of the transistor TB4 on the non-inverting input terminal side. A bias signal BS1 (bias voltage) from a bias circuit (not shown) is supplied to the gate of the transistor TB5.

演算増幅器OP1の出力部QQは、直列接続されるP型のトランジスタTB6とN型トランジスタTB7を含む。駆動トランジスタとなるトランジスタTB6のゲートには、差動部DIFの出力ノードNB3が接続される。電流源となるトランジスタTB7のゲートには、図示しないバイアス回路からのバイアス信号BS2(バイアス電圧)が供給される。   The output part QQ of the operational amplifier OP1 includes a P-type transistor TB6 and an N-type transistor TB7 connected in series. The output node NB3 of the differential unit DIF is connected to the gate of the transistor TB6 serving as the driving transistor. A bias signal BS2 (bias voltage) from a bias circuit (not shown) is supplied to the gate of the transistor TB7 serving as a current source.

さて、図8(A)に示すように、サンプリング用のP型トランジスタTSPのゲート、N型トランジスタTSNのゲートと、接続ノードNSとの間には、各々、寄生容量(ゲート・ドレイン間容量)CP1、CP2が存在する。またフリップアラウンド用のP型トランジスタTAPのゲート、N型トランジスタTANのゲートと、接続ノードNSとの間には、各々、寄生容量CP3、CP4が存在する。また帰還用のP型トランジスタTFPのゲート、N型トランジスタTFNのゲートと、サミングノードNEGとの間には、各々、寄生容量CP5、CP6が存在する。   As shown in FIG. 8A, a parasitic capacitance (capacitance between the gate and the drain) is provided between the gate of the sampling P-type transistor TSP, the gate of the N-type transistor TSN, and the connection node NS. CP1 and CP2 exist. Parasitic capacitances CP3 and CP4 exist between the gate of the flip-around P-type transistor TAP, the gate of the N-type transistor TAN, and the connection node NS, respectively. Parasitic capacitances CP5 and CP6 exist between the gate of the feedback P-type transistor TFP, the gate of the N-type transistor TFN, and the summing node NEG, respectively.

例えばサンプリング用のP型のトランジスタTSPのゲートには、負論理のサンプリング用制御信号が入力され、N型のトランジスタTSNのゲートには、正論理のサンプリング用制御信号が入力される。従って、CP1とCP2の間に寄生容量値差CP1−CP2が存在すると、サンプリング用制御信号の電圧レベルが変化した時に、クロックフィードスルー等を原因として、蓄積電荷の誤差(アンバランス)が生じ、正しいサンプルホールド動作を実現できなくなる。CP3とCP4の間に寄生容量値差CP3−CP4が存在する場合や、前述のようにCP5とCP6の間に寄生容量値差CP5−CP6が存在する場合も同様である。従って、これらの寄生容量値差を所定値よりも小さくなるように、トランジスタTSP、TSN、TAP、TAN等のレイアウト配置を行うことが望ましい。また出力ノードNQとサミングノードNEGの間の寄生容量CP7の容量値が大きい場合にも、正しいサンプルホールド動作を実現できなくなるおそれがある。従って、この寄生容量値を所定値よりも小さくするようにレイアウト配置を行うことが望ましい。   For example, a negative logic sampling control signal is input to the gate of the sampling P-type transistor TSP, and a positive logic sampling control signal is input to the gate of the N-type transistor TSN. Therefore, if there is a parasitic capacitance value difference CP1−CP2 between CP1 and CP2, when the voltage level of the sampling control signal changes, an error (unbalance) of accumulated charges occurs due to clock feedthrough, etc. Correct sample and hold operation cannot be realized. The same applies when a parasitic capacitance value difference CP3-CP4 exists between CP3 and CP4, or when a parasitic capacitance value difference CP5-CP6 exists between CP5 and CP6 as described above. Therefore, it is desirable to arrange the layout of the transistors TSP, TSN, TAP, TAN, etc. so that these parasitic capacitance value differences are smaller than a predetermined value. Further, even when the capacitance value of the parasitic capacitance CP7 between the output node NQ and the summing node NEG is large, there is a possibility that a correct sample and hold operation cannot be realized. Therefore, it is desirable to perform the layout arrangement so that the parasitic capacitance value is smaller than a predetermined value.

そこで本実施形態では以下に説明するようなレイアウト配置手法を採用している。具体的には図9の集積回路装置の断面図において、図8(B)の演算増幅器OP1を構成するN型トランジスタTB3、TB4、TB5、TB7は、第1のP型ウェルPWL1に形成される。また演算増幅器OP1を構成するP型トランジスタTB1、TB2、TB6は、第1のN型ウェルNWL1に形成される。   Therefore, in this embodiment, a layout arrangement method as described below is adopted. Specifically, in the cross-sectional view of the integrated circuit device of FIG. 9, the N-type transistors TB3, TB4, TB5, and TB7 constituting the operational amplifier OP1 of FIG. 8B are formed in the first P-type well PWL1. . Further, the P-type transistors TB1, TB2, and TB6 constituting the operational amplifier OP1 are formed in the first N-type well NWL1.

またサンプリング用スイッチ素子SS及びフリップアラウンド用スイッチ素子SAを構成するN型トランジスタTSN、TANは、第2のP型ウェルPWL2に形成される。この第2のP型ウェルPWL2は、例えば第1のP型ウェルPWL1と分離されて形成されたウェルである。   The N-type transistors TSN and TAN constituting the sampling switch element SS and the flip-around switch element SA are formed in the second P-type well PWL2. The second P-type well PWL2 is a well formed separately from the first P-type well PWL1, for example.

またサンプリング用スイッチ素子SS及びフリップアラウンド用スイッチ素子SAを構成するP型トランジスタTSP、TAPは、第2のN型ウェルNWL2に形成される。この第2のN型ウェルNWL2は、例えば第1のN型ウェルNWL1と分離されて形成されたウェルである。   The P-type transistors TSP and TAP constituting the sampling switch element SS and the flip-around switch element SA are formed in the second N-type well NWL2. The second N-type well NWL2 is a well formed separately from the first N-type well NWL1, for example.

具体的には図9に示すように、シリコン基板に高濃度のN型ウェルDNWLが形成される。そしてこのN型ウェルDNWL上に、P型ウェルPWL1、N型ウェルNWL1、P型ウェルPWL2、N型ウェルNWL2が形成される。例えばD2方向に沿って、P型ウェルPWL1、N型ウェルNWL1、P型ウェルPWL2、N型ウェルNWL2が配置される。即ちP型ウェルPWL1のD2方向にN型ウェルNWL1が形成され、NWL1のD2方向にP型ウェルPWL2が形成され、PWL2のD2方向にN型ウェルNWL2が形成される。なおP型ウェルPWL1、PWL2は、図示しないP+の不純物層を介して低電位側電源電圧に設定され、N型ウェルNWL1、NWL2は、図示しないN+の不純物層を介して高電位側電源電圧に設定される。   Specifically, as shown in FIG. 9, a high concentration N-type well DNWL is formed in a silicon substrate. A P-type well PWL1, an N-type well NWL1, a P-type well PWL2, and an N-type well NWL2 are formed on the N-type well DNWL. For example, a P-type well PWL1, an N-type well NWL1, a P-type well PWL2, and an N-type well NWL2 are arranged along the direction D2. That is, the N-type well NWL1 is formed in the D2 direction of the P-type well PWL1, the P-type well PWL2 is formed in the D2 direction of NWL1, and the N-type well NWL2 is formed in the D2 direction of PWL2. The P-type wells PWL1 and PWL2 are set to a low-potential side power supply voltage via a P + impurity layer (not shown), and the N-type wells NWL1 and NWL2 are set to a high-potential side power supply voltage via an N + impurity layer (not shown). Is set.

図10に本実施形態のサンプルホールド回路の平面レイアウト配置例を示す。なお本実施形態のレイアウト配置は図10の配置に限定されず、種々の変形実施が可能である。   FIG. 10 shows a planar layout arrangement example of the sample and hold circuit of the present embodiment. The layout arrangement of the present embodiment is not limited to the arrangement shown in FIG. 10, and various modifications can be made.

図10に示すように演算増幅器OP1は演算増幅器領域OPRに形成され、サンプリング用スイッチ素子SS、フリップアラウンド用スイッチング素子SAは、スイッチ素子領域SWRに形成される。そしてスイッチ素子領域SWRは演算増幅器領域OPRのD2方向に形成される。またサンプリング用スイッチ素子SSとフリップアラウンド用スイッチ素子SAは、スイッチ素子領域SWRにおいてD1方向に沿って配置される。   As shown in FIG. 10, the operational amplifier OP1 is formed in the operational amplifier region OPR, and the sampling switch element SS and the flip-around switching element SA are formed in the switch element region SWR. The switch element region SWR is formed in the direction D2 of the operational amplifier region OPR. The sampling switch element SS and the flip-around switch element SA are arranged along the direction D1 in the switch element region SWR.

ここで、スイッチ素子SSとSAは対称なレイアウト配置になっている。具体的には、スイッチ素子SSとSAの真ん中を通るD2方向に沿った中心線を対称軸として、スイッチ素子SSとSAとが線対称(ほぼ線対称の場合を含む)に配置される。同様にスイッチ素子SSとSAの真ん中を通るD1方向に沿った中心線を対称軸として、スイッチ素子SSとSAとが線対称に配置される。そして図10のH1に示すように、サミングノードNEGのラインであるサミングノードラインLNEGが、これらのスイッチ素子SSとSAを避けるようにD2方向に沿って配線される。   Here, the switch elements SS and SA have a symmetrical layout arrangement. Specifically, the switch elements SS and SA are arranged in line symmetry (including the case of almost line symmetry) with the center line along the direction D2 passing through the middle of the switch elements SS and SA as the axis of symmetry. Similarly, the switch elements SS and SA are arranged in line symmetry with the center line along the direction D1 passing through the middle of the switch elements SS and SA as the axis of symmetry. Then, as indicated by H1 in FIG. 10, a summing node line LNEG that is a line of the summing node NEG is wired along the direction D2 so as to avoid these switch elements SS and SA.

図10に示すように演算増幅器領域OPRには、図8(B)の演算増幅器OP1のP型のトランジスタTB6、TB1、TB2がD1方向に沿って配置される。またN型のトランジスタTB7、TB3、TB4が、P型のトランジスタTB6、TB1、TB2のD4方向においてD1方向に沿って配置され、トランジスタTB5が、TB7、TB3、TB4のD4方向に配置される。   As shown in FIG. 10, in the operational amplifier region OPR, P-type transistors TB6, TB1, and TB2 of the operational amplifier OP1 of FIG. 8B are arranged along the direction D1. N-type transistors TB7, TB3, and TB4 are arranged along the D1 direction in the D4 direction of P-type transistors TB6, TB1, and TB2, and a transistor TB5 is arranged in the D4 direction of TB7, TB3, and TB4.

そして図10では、演算増幅器OP1を構成するN型トランジスタTB3、TB4、TB5、TB7は、第1のP型ウェルPWL1に形成され、演算増幅器OP1を構成するP型トランジスタTB1、TB2、TB6は、第1のN型ウェルNWL1に形成される。なお帰還用スイッチ素子SFを構成するP型のトランジスタTFPとN型のトランジスタTFNも、演算増幅器領域OPRに配置される。具体的には、トランジスタTFP、TFNは、演算増幅器OP1を構成するトランジスタTB1〜TB7のD3方向に配置される。   In FIG. 10, N-type transistors TB3, TB4, TB5, and TB7 constituting the operational amplifier OP1 are formed in the first P-type well PWL1, and the P-type transistors TB1, TB2, and TB6 constituting the operational amplifier OP1 are It is formed in the first N-type well NWL1. Note that the P-type transistor TFP and the N-type transistor TFN constituting the feedback switch element SF are also arranged in the operational amplifier region OPR. Specifically, the transistors TFP and TFN are arranged in the direction D3 of the transistors TB1 to TB7 constituting the operational amplifier OP1.

トランジスタTB3のゲートノードに接続されるサミングノードラインLNEGは、H2に示すように、D1方向に沿った金属層(広義には導電層)の引き出しラインLDRとして、演算増幅器領域OPRにおいて配線される。   The summing node line LNEG connected to the gate node of the transistor TB3 is wired in the operational amplifier region OPR as a lead line LDR for the metal layer (conductive layer in a broad sense) along the direction D1, as indicated by H2.

またサミングノードラインLNEGは、H3に示す場所において、コンタクト(ビアコンタクト)等を介して、引き出しラインLDRの金属層(例えば第1又は第2の金属層M1、M2)よりも上層の金属層(例えば第4の金属層M4)で形成されるラインとして配線される。   In addition, the summing node line LNEG has a metal layer (upper layer than the metal layer (for example, the first or second metal layer M1, M2) of the lead line LDR) via a contact (via contact) or the like at a position indicated by H3. For example, it is wired as a line formed of the fourth metal layer M4).

そしてこのサミングノードラインLNEGが、図10のH1に示すように、スイッチ素子領域SWRにおいてスイッチ素子SS、SAを避けるようにD2方向に沿って配線される。   The summing node line LNEG is wired along the direction D2 so as to avoid the switch elements SS and SA in the switch element region SWR, as indicated by H1 in FIG.

また図10のH4では、演算増幅器OP1の出力ノードNQのラインと、サミングノードラインLNEGとが交差する。そして図8(A)において、出力ノードNQとサミングノードNEGとの間の寄生容量CP7の容量値はなるべく小さいことが望ましい。このため図10のH4では、サミングノードラインLNEGの下層にシールドパターンSLD1(シールド線)が形成される。このシールドパターンSLD1は、サミングノードラインLNEGを形成する第4の金属層M4よりも下層の例えば第3の金属層M3で形成される。このようなシールドパターンSLD1を設けることで、図8(A)の寄生容量CP7の容量値を最小限に抑えることができる。   In H4 of FIG. 10, the line of the output node NQ of the operational amplifier OP1 and the summing node line LNEG intersect. In FIG. 8A, it is desirable that the capacitance value of the parasitic capacitance CP7 between the output node NQ and the summing node NEG is as small as possible. Therefore, in H4 of FIG. 10, a shield pattern SLD1 (shield line) is formed below the summing node line LNEG. The shield pattern SLD1 is formed of, for example, a third metal layer M3 below the fourth metal layer M4 that forms the summing node line LNEG. By providing such a shield pattern SLD1, the capacitance value of the parasitic capacitance CP7 in FIG. 8A can be minimized.

また図10において、スイッチ素子領域SWRには、サンプリング用スイッチ素子SSを構成するサンプリング用のP型トランジスタTSP、N型トランジスタTSNと、フリップアラウンド用スイッチ素子SAを構成するフリップアラウンド用のP型トランジスタTAP、N型トランジスタTANが配置される。例えばトランジスタTSNのD2方向にトランジスタTSPが配置され、トランジスタTANのD2方向にトランジスタTAPが配置される。またトランジスタTSPとTAPはD1方向に沿って配置され、トランジスタTSNとTANもD1方向に沿って配置される。このように図10では、スイッチ素子を構成するトランジスタTSP、TSN、TAP、TANが対称なレイアウト配置になっている。   In FIG. 10, the switch element region SWR includes a sampling P-type transistor TSP and an N-type transistor TSN that constitute the sampling switch element SS, and a flip-around P-type transistor that constitutes the flip-around switch element SA. A TAP and N-type transistor TAN are arranged. For example, the transistor TSP is arranged in the direction D2 of the transistor TSN, and the transistor TAP is arranged in the direction D2 of the transistor TAN. The transistors TSP and TAP are arranged along the direction D1, and the transistors TSN and TAN are also arranged along the direction D1. As described above, in FIG. 10, the transistors TSP, TSN, TAP, and TAN constituting the switch element have a symmetrical layout arrangement.

そして図10では、サンプリング用スイッチ素子SS及びフリップアラウンド用スイッチ素子SAを構成するN型のトランジスタTSN、TANは、第2のP型ウェルPWL2に配置される。一方、サンプリング用スイッチ素子SS及びフリップアラウンド用スイッチ素子SAを構成するP型のトランジスタTSP、TAPは、第2のN型ウェルNWL2に配置される。即ち、スイッチ素子を構成するトランジスタが、演算増幅器の配置領域とはウェルにより分離された領域に配置される。   In FIG. 10, the N-type transistors TSN and TAN constituting the sampling switch element SS and the flip-around switch element SA are arranged in the second P-type well PWL2. On the other hand, the P-type transistors TSP and TAP constituting the sampling switch element SS and the flip-around switch element SA are arranged in the second N-type well NWL2. That is, the transistors constituting the switch element are arranged in a region separated from the operational amplifier arrangement region by the well.

なお図10のH5に示すように、スイッチ素子領域SWR(P型ウェルPWL2及びN型ウェルNWL2)では、サミングノードラインLNEGの下層にシールドパターンSLD2(シールド線)が形成されている。このシールドパターンSLD2は、サミングノードラインLNEGを形成する第4の金属層M4よりも下層の例えば第3の金属層M3で形成される。このようなシールドパターンSLD2を設けることで、例えばゲート制御ライン等とサミングノードラインLNEGとの間に形成される寄生容量の容量値を最小限に抑えることができ、回路特性の悪化を防止できる。   As indicated by H5 in FIG. 10, in the switch element region SWR (P-type well PWL2 and N-type well NWL2), a shield pattern SLD2 (shield line) is formed below the summing node line LNEG. The shield pattern SLD2 is formed of, for example, a third metal layer M3 below the fourth metal layer M4 that forms the summing node line LNEG. By providing such a shield pattern SLD2, for example, the capacitance value of the parasitic capacitance formed between the gate control line or the like and the summing node line LNEG can be minimized, and deterioration of circuit characteristics can be prevented.

また本実施形態では図10のH6に示すように、サンプリング用制御ラインLSP、LSNが、サミングノードラインLNEG(引き出しラインLDRを含む)のD3方向においてD2方向に配線される。また図10のH7に示すように、フリップアラウンド用制御ラインLAP、LANが、サミングノードラインLNEGのD1方向においてD2方向に沿って配線される。別の言い方をすれば、サンプリング用制御ラインLSP、LSN、フリップアラウンド用制御ラインLAP、LANがD2方向に沿って配線され、これらの制御ラインLSP、LSNと制御ラインLAP、LANとの間の領域において、サミングノードラインLNEGがD2方向等に沿って配線される。   In this embodiment, as indicated by H6 in FIG. 10, the sampling control lines LSP and LSN are wired in the D2 direction in the D3 direction of the summing node line LNEG (including the lead line LDR). As shown at H7 in FIG. 10, flip-around control lines LAP and LAN are wired along the D2 direction in the D1 direction of the summing node line LNEG. In other words, the sampling control lines LSP and LSN, the flip-around control line LAP and LAN are wired along the direction D2, and the area between these control lines LSP and LSN and the control lines LAP and LAN. , The summing node line LNEG is wired along the D2 direction or the like.

ここで、サンプリング用制御ラインLSP、LSNは、サンプリング用スイッチ素子SSのオン・オフを制御するサンプリング用制御信号を供給ためのラインである。このサンプリング用制御ラインLSP、LSNは、サミングノードラインLNEGと同層の金属層である例えば第4の金属層M4により形成される。   Here, the sampling control lines LSP and LSN are lines for supplying a sampling control signal for controlling on / off of the sampling switch element SS. The sampling control lines LSP and LSN are formed by, for example, a fourth metal layer M4 which is the same metal layer as the summing node line LNEG.

一方、フリップアラウンド用制御ラインLAP、LANは、フリップアラウンド用スイッチ素子SAのオン・オフを制御するフリップアラウンド用制御信号を供給ためのラインである。このフリップアラウンド用制御ラインLAP、LANは、サミングノードラインLNEGと同層の金属層である例えば第4の金属層M4により形成される。   On the other hand, the flip-around control lines LAP and LAN are lines for supplying flip-around control signals for controlling on / off of the flip-around switch element SA. The flip-around control lines LAP and LAN are formed of, for example, a fourth metal layer M4 that is the same metal layer as the summing node line LNEG.

また、サンプリング用制御ラインLSP、LSNのうちのサンプリング用P側制御ラインLSPは、負論理のサンプリング用制御信号を供給するためのラインである。即ち例えばLレベルがアクティブとなる負論理のサンプリング用制御信号を供給する。   The sampling P-side control line LSP among the sampling control lines LSP and LSN is a line for supplying a negative logic sampling control signal. That is, for example, a negative logic sampling control signal in which the L level becomes active is supplied.

図10のH8に示すように、このサンプリング用P側制御ラインLSPは、サンプリング用P側ゲート制御ラインLGSPに接続される。そして、このゲート制御ラインLGSPは、サンプリング用のP型トランジスタTSPのゲートに電気的に接続される。従って、制御ラインLSPがLレベルになると、ゲート制御ラインLGSPがLレベルになり、P型トランジスタTSPがオンになる。   As indicated by H8 in FIG. 10, the sampling P-side control line LSP is connected to the sampling P-side gate control line LGSP. The gate control line LGSP is electrically connected to the gate of the sampling P-type transistor TSP. Therefore, when the control line LSP becomes L level, the gate control line LGSP becomes L level, and the P-type transistor TSP is turned on.

一方、サンプリング用制御ラインLSP、LSNのうちのサンプリング用N側制御ラインLSNは、正論理のサンプリング用制御信号を供給するためのラインである。即ち例えばHレベルがアクティブとなる正論理のサンプリング用制御信号を供給する。従って、サンプリング用P側制御ラインLSPがLレベルの場合には、サンプリング用N側制御ラインLSNがHレベルになる。   On the other hand, the sampling N-side control line LSN among the sampling control lines LSP and LSN is a line for supplying a positive logic sampling control signal. That is, for example, a positive logic sampling control signal in which the H level becomes active is supplied. Therefore, when the sampling P-side control line LSP is at the L level, the sampling N-side control line LSN is at the H level.

図10のH9に示すように、このサンプリング用N側制御ラインLSNは、サンプリング用N側ゲート制御ラインLGSNに接続される。そして、このゲート制御ラインLGSNは、サンプリング用のN型トランジスタTSNのゲートに電気的に接続される。従って、制御ラインLSNがHレベルになると、ゲート制御ラインLGSNがHレベルになり、N型トランジスタTSNがオンになる。   As indicated by H9 in FIG. 10, the sampling N-side control line LSN is connected to the sampling N-side gate control line LGSN. The gate control line LGSN is electrically connected to the gate of the sampling N-type transistor TSN. Therefore, when the control line LSN becomes H level, the gate control line LGSN becomes H level and the N-type transistor TSN is turned on.

また、フリップアラウンド用制御ラインLAP、LANのうちのフリップアラウンド用P側制御ラインLAPは、負論理のフリップアラウンド用制御信号を供給するためのラインである。即ち例えばLレベルがアクティブとなる負論理のフリップアラウンド用制御信号を供給する。   The flip-around P-side control line LAP of the flip-around control line LAP and LAN is a line for supplying a negative logic flip-around control signal. That is, for example, a negative logic flip-around control signal in which the L level becomes active is supplied.

図10のH10に示すように、このフリップアラウンド用P側制御ラインLAPは、フリップアラウンド用P側ゲート制御ラインLGAPに接続される。そして、このゲート制御ラインLGAPは、フリップアラウンド用のP型トランジスタTAPのゲートに電気的に接続される。従って、制御ラインLAPがLレベルになると、ゲート制御ラインLGAPがLレベルになり、P型トランジスタTAPがオンになる。   As indicated by H10 in FIG. 10, the flip-around P-side control line LAP is connected to the flip-around P-side gate control line LGAP. The gate control line LGAP is electrically connected to the gate of the flip-around P-type transistor TAP. Therefore, when the control line LAP becomes L level, the gate control line LGAP becomes L level, and the P-type transistor TAP is turned on.

一方、フリップアラウンド用制御ラインLAP、LANのうちのフリップアラウンド用N側制御ラインLANは、正論理のフリップアラウンド用制御信号を供給するためのラインである。即ち例えばHレベルがアクティブとなる正論理のフリップアラウンド用制御信号を供給する。従って、フリップアラウンド用P側制御ラインLAPがLレベルの場合には、フリップアラウンド用N側制御ラインLANがHレベルになる。   On the other hand, the flip-around N-side control line LAN among the flip-around control lines LAP and LAN is a line for supplying a positive logic flip-around control signal. That is, for example, a positive logic flip-around control signal in which the H level becomes active is supplied. Accordingly, when the flip-around P-side control line LAP is at the L level, the flip-around N-side control line LAN is at the H level.

図10のH11に示すように、このフリップアラウンド用N側制御ラインLANは、フリップアラウンド用N側ゲート制御ラインLGANに接続される。そして、このゲート制御ラインLGANは、フリップアラウンド用のN型トランジスタTANのゲートに電気的に接続される。従って、制御ラインLANがHレベルになると、ゲート制御ラインLGANがHレベルになり、N型トランジスタTANがオンになる。   As shown at H11 in FIG. 10, the flip-around N-side control line LAN is connected to the flip-around N-side gate control line LGAN. The gate control line LGAN is electrically connected to the gate of the flip-around N-type transistor TAN. Therefore, when the control line LAN becomes H level, the gate control line LGAN becomes H level, and the N-type transistor TAN is turned on.

図10の本実施形態のレイアウト配置によれば、サンプリング用制御ラインLSP、LSNと、フリップアラウンド用制御ラインLAP、LANの間の領域に、サミングノードラインLNEGが配線される。従って、制御ラインLSP、LSN、LAP、LANと、サミングノードラインLNEG(LDR)との間の寄生容量を最小限に抑えることができる。従って、サンプリング制御やフリップアラウンド制御のために、これらの制御ラインLSP、LSN、LAP、LANの信号の電圧がフルスイングで変化した場合にも、この電圧変化がサミングノードラインLNEGに及ぼす悪影響を最小限に抑えることができる。これにより、ホールド動作時にフローティング状態になるサミングノードNEGの電位安定化を図れ、回路特性の悪化を防止できる。   According to the layout arrangement of this embodiment of FIG. 10, the summing node line LNEG is wired in the region between the sampling control lines LSP and LSN and the flip-around control line LAP and LAN. Therefore, the parasitic capacitance between the control lines LSP, LSN, LAP, LAN and the summing node line LNEG (LDR) can be minimized. Therefore, even if the voltage of these control lines LSP, LSN, LAP, and LAN changes with a full swing for sampling control and flip-around control, the adverse effect of this voltage change on the summing node line LNEG is minimized. To the limit. As a result, the potential of the summing node NEG that is in a floating state during the hold operation can be stabilized, and deterioration of circuit characteristics can be prevented.

また図10のレイアウト配置によれば、制御ラインLSP、LSNと制御ラインLAP、LANの対称性の高いレイアウト配線が可能になる。これにより制御ラインの寄生容量のアンバランスを低減でき、回路特性の向上を図れる。   Further, according to the layout arrangement of FIG. 10, layout wiring with high symmetry between the control lines LSP and LSN and the control lines LAP and LAN becomes possible. Thereby, the imbalance of the parasitic capacitance of the control line can be reduced, and the circuit characteristics can be improved.

また図10では、負論理のサンプリング用の制御ラインLSPと正論理のサンプリング用の制御ラインLSNがD2方向に沿って、近接して平行に配線される。従って、制御ラインLSPに付加される寄生容量と、制御ラインLSNに付加される寄生容量を同等にすることができ、寄生容量のアンバランスを低減できる。特に図10のH12に示すようなダミーラインを設けることで、寄生容量のアンバランスを更に低減できる。   In FIG. 10, the negative logic sampling control line LSP and the positive logic sampling control line LSN are wired in parallel in close proximity along the direction D2. Therefore, the parasitic capacitance added to the control line LSP and the parasitic capacitance added to the control line LSN can be made equal, and the unbalance of the parasitic capacitance can be reduced. In particular, by providing a dummy line as shown at H12 in FIG. 10, the unbalance of the parasitic capacitance can be further reduced.

また図10では、負論理のフリップアラウンド用の制御ラインLAPと正論理のフリップアラウンド用の制御ラインLANがD2方向に沿って、近接して平行に配線される。従って、制御ラインLAPに付加される寄生容量と、制御ラインLANに付加される寄生容量を同等にすることができ、寄生容量のアンバランスを低減できる。特に図10のH13に示すようなダミーラインを設けることで、寄生容量のアンバランスを更に低減できる。   In FIG. 10, the negative logic flip-around control line LAP and the positive logic flip-around control line LAN are wired close to each other in parallel along the direction D2. Accordingly, the parasitic capacitance added to the control line LAP and the parasitic capacitance added to the control line LAN can be made equal, and the parasitic capacitance unbalance can be reduced. In particular, by providing a dummy line as shown at H13 in FIG. 10, the unbalance of the parasitic capacitance can be further reduced.

また図10では、サンプリング用の制御ラインLSP、LSNのレイアウト配線と、フリップアラウンド用の制御ラインLAP、LANのレイアウト配線が、対称なレイアウト配線になる。例えば制御ラインLSP、LSNと制御ラインLAP、LANの真ん中を通るD2方向に沿った中心線を対称軸として、線対称なレイアウト配線になる。従って、制御ラインLSP及びLSNに付加される寄生容量と、制御ラインLAP及びLANに付加される寄生容量とを同等にすることができ、これらの制御ライン間の寄生容量のアンバランスを低減して、回路特性の向上を図れる。   In FIG. 10, the layout wiring of the sampling control lines LSP and LSN and the layout wiring of the flip-around control lines LAP and LAN are symmetric layout wirings. For example, the layout wiring is line symmetric with the center line along the direction D2 passing through the middle of the control lines LSP and LSN and the control line LAP and LAN as the axis of symmetry. Therefore, the parasitic capacitance added to the control lines LSP and LSN can be made equal to the parasitic capacitance added to the control lines LAP and LAN, and the unbalance of the parasitic capacitance between these control lines can be reduced. The circuit characteristics can be improved.

また図10の本実施形態のレイアウト配置によれば、演算増幅器OP1を構成するトランジスタと、サンプリング用、フリップアラウンド用のスイッチ素子SS、SAを構成するトランジスタとが、別のウェルに形成される。従って、これらのトランジスタを同じウェルに形成する場合に比べて、レイアウトの自由度が格段に高まり、スイッチ素子SS、SAを構成するトランジスタの対称性の高いレイアウト配置が可能になる。   Further, according to the layout arrangement of the present embodiment of FIG. 10, the transistors constituting the operational amplifier OP1 and the transistors constituting the sampling and flip-around switch elements SS and SA are formed in different wells. Therefore, compared to the case where these transistors are formed in the same well, the degree of freedom of layout is remarkably increased, and a layout arrangement with high symmetry of the transistors constituting the switch elements SS and SA becomes possible.

例えば本実施形態の比較例の手法として、演算増幅器領域OPRに、スイッチ素子SS、SAを構成するトランジスタを配置する手法が考えられる。しかしながら、この比較例の手法によると、演算増幅器OP1のトランジスタやその配線が原因となって、スイッチ素子SS、SAを構成するトランジスタのレイアウト配置の自由度が制限されてしまう。このため、これらのトランジスタの対称性の高いレイアウト配置を実現できない。   For example, as a method of the comparative example of the present embodiment, a method of arranging transistors constituting the switch elements SS and SA in the operational amplifier region OPR can be considered. However, according to the method of this comparative example, the degree of freedom of layout arrangement of the transistors constituting the switch elements SS and SA is limited due to the transistor of the operational amplifier OP1 and its wiring. For this reason, a highly symmetrical layout arrangement of these transistors cannot be realized.

この点、図10のレイアウト配置では、演算増幅器OP1のトランジスタやその配線に制限されることなく、スイッチ素子SS、SAを構成するトランジスタを自由に配置できるため、対称性の高いレイアウト配置が可能になる。そして、このようにレイアウト配置の対称性が高まると、図8(A)の寄生容量CP1、CP2のアンバランスや、寄生容量CP3、CP4のアンバランスを低減できる。従って、寄生容量値差CP1−CP2や、寄生容量値差CP3−CP4を最小限にするレイアウトが可能になる。この結果、これらの容量値差に起因する蓄積電荷の誤差を最小限に抑えることができ、上述の比較例の手法に比べて回路特性を格段に向上できる。   In this regard, in the layout arrangement of FIG. 10, the transistors constituting the switch elements SS and SA can be freely arranged without being limited to the transistors of the operational amplifier OP1 and wiring thereof, so that a highly symmetrical layout arrangement is possible. Become. When the symmetry of the layout arrangement increases as described above, the unbalance of the parasitic capacitors CP1 and CP2 and the unbalance of the parasitic capacitors CP3 and CP4 in FIG. 8A can be reduced. Therefore, a layout that minimizes the parasitic capacitance value difference CP1-CP2 and the parasitic capacitance value difference CP3-CP4 is possible. As a result, it is possible to minimize the accumulated charge error caused by the difference between the capacitance values, and the circuit characteristics can be remarkably improved as compared with the method of the comparative example described above.

4.キャパシタのレイアウト配置
次にキャパシタのレイアウト配置例について説明する。図11の集積回路装置の断面図や図12の平面図において、図8(A)のサンプリング用キャパシタCSは、サンプリング用スイッチ素子SS及びフリップアラウンド用スイッチ素子SAのD2方向に配置される。そして、サンプリング用スイッチ素子SS及びフリップアラウンド用スイッチ素子SAは、演算増幅器OP1及び帰還用スイッチ素子SFと、サンプリング用キャパシタCSとの間に配置される。このように配置することで、サンプルホールド回路の例えばD2方向での幅を縮小できる。
4). Capacitor Layout Arrangement Next, an example of capacitor layout arrangement will be described. In the cross-sectional view of the integrated circuit device of FIG. 11 and the plan view of FIG. 12, the sampling capacitor CS of FIG. 8A is arranged in the D2 direction of the sampling switch element SS and the flip-around switch element SA. The sampling switch element SS and the flip-around switch element SA are disposed between the operational amplifier OP1, the feedback switch element SF, and the sampling capacitor CS. By arranging in this way, the width of the sample and hold circuit in the D2 direction, for example, can be reduced.

またサンプリング用キャパシタCSは、第3のP型ウェルPWL3に形成される。この第3のP型ウェルPWL3は、第1のP型ウェルPWL1及び第2のP型ウェルPWL2と分離されて形成されたウェルである。具体的には、第2のP型ウェルPWL2及び第2のN型ウェルNWL2は、第1のP型ウェルPWL1及び第1のN型ウェルNWL1と、第3のP型ウェルPWL3との間に配置される。   The sampling capacitor CS is formed in the third P-type well PWL3. The third P-type well PWL3 is a well formed separately from the first P-type well PWL1 and the second P-type well PWL2. Specifically, the second P-type well PWL2 and the second N-type well NWL2 are arranged between the first P-type well PWL1 and the first N-type well NWL1 and the third P-type well PWL3. Be placed.

図11の断面構造に示すように、サンプリング用キャパシタCS(或いは後述する補助キャパシタ、位相補償用キャパシタ)は、トランジスタのゲート容量を利用して形成される。   As shown in the cross-sectional structure of FIG. 11, the sampling capacitor CS (or an auxiliary capacitor and a phase compensation capacitor described later) is formed using the gate capacitance of the transistor.

具体的には、シリコン基板に高濃度のN型ウェルDNWLが形成され、このN型ウェルDNWL上に、P型ウェルPWL3が形成される。そしてP型ウェルPWL3には、P+の不純物層を介して低電位側電源電圧が供給される。   Specifically, a high-concentration N-type well DNWL is formed on a silicon substrate, and a P-type well PWL3 is formed on the N-type well DNWL. The low-potential side power supply voltage is supplied to the P-type well PWL3 via the P + impurity layer.

またP型ウェルPWL3上には、N+のクロスアンダ不純物層であるNCUが形成される。またNCUの上方にはトランジスタのゲートであるポリシリコン層が形成される。そしてこのポリシリコン層がキャパシタの上側電極になり、NCUの不純物層が下側電極になる。このようにNCUを利用したキャパシタ構造にすれば、少ないレイアウト面積で大きな容量値を得ることが可能になる。   An NCU that is an N + cross under impurity layer is formed on the P-type well PWL3. A polysilicon layer that is a gate of the transistor is formed above the NCU. This polysilicon layer becomes the upper electrode of the capacitor, and the impurity layer of the NCU becomes the lower electrode. If the capacitor structure using the NCU is used as described above, a large capacitance value can be obtained with a small layout area.

そして図11に示すように、サミングノードラインLNEGは、キャパシタのN+の不純物層(NCU)に電気的に接続される。即ちサンプリング用キャパシタCSの一端側の電極を形成する不純物層(拡散層)にサミングノードラインLNEGは電気的に接続される。また図11、図12に示すように、接続ノードNSのラインである接続ノードラインLNSは、キャパシタCSの他端側の電極であるポリシリコン層に電気的に接続される。   As shown in FIG. 11, the summing node line LNEG is electrically connected to the N + impurity layer (NCU) of the capacitor. That is, the summing node line LNEG is electrically connected to an impurity layer (diffusion layer) that forms an electrode on one end side of the sampling capacitor CS. As shown in FIGS. 11 and 12, the connection node line LNS that is a line of the connection node NS is electrically connected to a polysilicon layer that is an electrode on the other end side of the capacitor CS.

このように、ラインLNEGを、上側電極であるポリシリコン層ではなく、下側電極である不純物層に接続する理由は以下の通りである。   As described above, the reason why the line LNEG is connected to the impurity layer serving as the lower electrode instead of the polysilicon layer serving as the upper electrode is as follows.

即ちラインLNEGの電位は、演算増幅器OP1のイマジナリーショート機能によりAGNDの電位に固定されるが、ラインLNSの電位は、AGNDを中心にして上下に大きくスイングする。従って、不純物領域にラインLNSを接続すると、キャパシタ特性に問題が生じる可能性がある。   That is, the potential of the line LNEG is fixed to the potential of AGND by the imaginary short function of the operational amplifier OP1, but the potential of the line LNS swings greatly up and down around AGND. Therefore, if the line LNS is connected to the impurity region, a problem may occur in the capacitor characteristics.

またラインLNEGを上側電極であるポリシリコン層に接続すると、ポリシリコン層の上層の金属配線との間の寄生容量が大きくなる。これに対して不純物層は、その上方にポリシリコン層が形成されるため、ラインLNEGを不純物層に接続すれば、上層の金属配線層との間の寄生容量を低減できる。   Further, when the line LNEG is connected to the polysilicon layer which is the upper electrode, the parasitic capacitance between the upper layer metal wiring and the polysilicon layer is increased. On the other hand, since the polysilicon layer is formed above the impurity layer, if the line LNEG is connected to the impurity layer, the parasitic capacitance with the upper metal wiring layer can be reduced.

またラインLNEGの電位変動は極力抑える必要があるが、ポリシリコン層の電位の方が不純物層の電位に比べて、変動のバラツキが生じ易い。   Further, although it is necessary to suppress the potential fluctuation of the line LNEG as much as possible, the potential of the polysilicon layer is more likely to vary than the potential of the impurity layer.

またラインLNEGをポリシリコン層に接続すると、設計のターゲット値となる容量値に、不純物層である拡散領域の容量が付加されてしまい、容量値のバラツキが大きくなってしまう。   Further, when the line LNEG is connected to the polysilicon layer, the capacitance of the diffusion region, which is the impurity layer, is added to the capacitance value that is the target value of the design, and the variation in the capacitance value increases.

図11、図12では、ラインLNEGを不純物層側に接続しているため、上述のような問題点を解決できる。   In FIGS. 11 and 12, since the line LNEG is connected to the impurity layer side, the above-described problems can be solved.

図12のH1に示すように、サミングノードラインLNEGは、サンプリング用スイッチ素子SS、フリップアラウンド用スイッチ素子SSの領域であるスイッチ素子領域SWR(第2のP型ウェルPWL2及び第2のN型ウェルNWL2)上を、D2方向に沿って配線される。そしてサミングノードラインLNEGは、サンプリング用キャパシタCSの一端に接続される。具体的には図11で説明したように、サミングノードラインLNEGは、第3のP型ウェルPWL3に形成されるサンプリング用キャパシタCSの一端の電極を形成するN+の不純物層に電気的に接続される。   As indicated by H1 in FIG. 12, the summing node line LNEG is a switching element region SWR (second P-type well PWL2 and second N-type well) which is a region of the sampling switch element SS and the flip-around switch element SS. NWL2) is wired along the direction D2. The summing node line LNEG is connected to one end of the sampling capacitor CS. Specifically, as described in FIG. 11, the summing node line LNEG is electrically connected to an N + impurity layer forming an electrode at one end of the sampling capacitor CS formed in the third P-type well PWL3. The

一方、接続ノードラインLNSは、このサンプリング用キャパシタCSの他端に接続される。具体的には図11で説明したように、接続ノードラインLNSは、サンプリング用キャパシタCSの他端の電極を構成するポリシリコン層に電気的に接続される。そして、スイッチ素子SS、SAを構成するトランジスタTSP、TSN、TAP、TANのドレインは、この接続ノードラインLNSに電気的に接続される。   On the other hand, the connection node line LNS is connected to the other end of the sampling capacitor CS. Specifically, as described with reference to FIG. 11, the connection node line LNS is electrically connected to the polysilicon layer constituting the electrode at the other end of the sampling capacitor CS. The drains of the transistors TSP, TSN, TAP, TAN constituting the switch elements SS, SA are electrically connected to the connection node line LNS.

またサミングノードラインLNEGのうちの、スイッチ素子領域SWRに配線されるH1に示すラインは、サミングノードラインLNEGのうちの、演算増幅器領域OPRに形成されるH2に示すラインを形成する金属層よりも、上層の金属層で形成される。即ちサミングノードラインLNEGのうちのH1に示すラインは、例えば金属層M4で形成され、サミングノードラインLNEGのうちのH2に示すラインは、例えば金属層M1で形成される。   In addition, the line indicated by H1 in the summing node line LNEG that is wired to the switch element region SWR is more than the metal layer that forms the line indicated by H2 in the operational amplifier region OPR in the summing node line LNEG. The upper metal layer is formed. That is, the line indicated by H1 in the summing node line LNEG is formed by, for example, the metal layer M4, and the line indicated by H2 in the summing node line LNEG is formed by, for example, the metal layer M1.

またH5に示すように、サミングノードラインLNEGのうちのスイッチ素子領域SWRに配線されるH1のラインの下層には、スイッチ素子領域用のシールドパターンSLD2が形成される。即ちH1のラインは例えば金属層M4で形成され、シールドパターンSLD2は例えば金属層M3で形成される。   As indicated by H5, a shield pattern SLD2 for the switch element region is formed below the H1 line wired to the switch element region SWR in the summing node line LNEG. That is, the line H1 is formed of, for example, the metal layer M4, and the shield pattern SLD2 is formed of, for example, the metal layer M3.

図12のようにサミングノードラインLNEGを配線すれば、演算増幅器OP1やスイッチ素子SS、SAを構成するトランジスタの形成領域とは分離された領域に形成されたサンプリング用キャパシタCSの一端に、サミングノードラインLNEGを接続できる。従って、サンプリング用キャパシタCSを、分離したP型ウェルPWL3に形成することが可能になり、適正なキャパシタ特性を得ることが可能になる。   If the summing node line LNEG is wired as shown in FIG. 12, the summing node is connected to one end of the sampling capacitor CS formed in a region separated from the formation region of the transistors constituting the operational amplifier OP1 and the switch elements SS and SA. Line LNEG can be connected. Accordingly, the sampling capacitor CS can be formed in the separated P-type well PWL3, and appropriate capacitor characteristics can be obtained.

そして、このようにサミングノードラインLNEGを、スイッチ素子領域SWR(P型ウェルPWL2、N型ウェルNWL2)上に配線したとしても、H5に示すようにサミングノードラインLNEGの下層には、スイッチ素子領域用のシールドパターンSLD2が形成されている。このため、スイッチ素子領域の配線等の間の寄生容量も最小限に抑えることができ、回路特性の悪化を防止できる。   Even if the summing node line LNEG is thus wired on the switch element region SWR (P-type well PWL2, N-type well NWL2), the switch element region is below the summing node line LNEG as indicated by H5. A shield pattern SLD2 is formed. For this reason, the parasitic capacitance between the wirings in the switch element region can be minimized, and deterioration of circuit characteristics can be prevented.

また図12のH2に示すように、演算増幅器領域OPRにおいては、サミングノードラインLNEGは下層の金属層M1で形成されて配線される。そしてサミングノードラインLNEGは、H3に示すようにコンタクトを介して配線層が変更され、H1に示すようにスイッチ素子領域SWRにおいては、上層の金属層M4で配線される。このようにすれば、図12のように演算増幅器領域OPRとキャパシタ領域CRの間にスイッチ素子領域SWRを設けたレイアウト配置を採用した場合にも、サミングノードラインLNEGをキャパシタCSの一端に簡素な配線の引き回しで接続することが可能になる。   As indicated by H2 in FIG. 12, in the operational amplifier region OPR, the summing node line LNEG is formed by the lower metal layer M1 and wired. The wiring layer of the summing node line LNEG is changed via a contact as indicated by H3, and the switching element region SWR is wired by the upper metal layer M4 as indicated by H1. In this manner, even when the layout arrangement in which the switch element region SWR is provided between the operational amplifier region OPR and the capacitor region CR as shown in FIG. 12 is adopted, the summing node line LNEG is simply connected to one end of the capacitor CS. It is possible to connect by wiring.

また、演算増幅器領域OPRにおいては、図4、図5で説明したようなシールドパターンSLA1〜SLA4を形成することで、サミングノードラインLNEGと他の信号線との間の寄生容量を最小限に抑えている。一方、スイッチ素子領域SWRにおいては、上層の金属層M4に配線層が変更されたサミングノードラインLNEGの下層に、H5に示すようなシールドパターンSLD2を形成することで、LNEGと他の信号線との間の寄生容量を最小限に抑えている。従って、本実施形態のレイアウト手法によれば、演算増幅器領域OPRとスイッチ素子領域SWRの両方の領域において、サミングノードラインLNEGと他の信号線との間の寄生容量を最小限に抑えることができる。この結果、サミングノードラインLNEGを、スイッチ素子領域SWR上においてD2方向に沿って配線してキャパシタCSの一端に接続した場合にも、寄生容量による悪影響を最小限に抑えて、適正なサンプリング動作を実現できるようになる。   Further, in the operational amplifier region OPR, by forming the shield patterns SLA1 to SLA4 as described in FIGS. 4 and 5, the parasitic capacitance between the summing node line LNEG and other signal lines is minimized. ing. On the other hand, in the switch element region SWR, a shield pattern SLD2 as shown at H5 is formed below the summing node line LNEG whose wiring layer is changed to the upper metal layer M4, so that the LNEG and other signal lines The parasitic capacitance between is kept to a minimum. Therefore, according to the layout method of this embodiment, the parasitic capacitance between the summing node line LNEG and the other signal lines can be minimized in both the operational amplifier region OPR and the switch element region SWR. . As a result, even when the summing node line LNEG is wired along the direction D2 on the switch element region SWR and connected to one end of the capacitor CS, the adverse effect due to the parasitic capacitance is minimized, and an appropriate sampling operation is performed. Can be realized.

5.サンプルホールド回路の第2の構成例
次に本実施形態のサンプルホールド回路の第2の構成例を説明する。この第2の構成例は、後述するような階調電圧の生成のために、サンプリング用キャパシタ、サンプリング用スイッチ素子、フリップアラウンド用スイッチ素子等が複数個設けられたサンプルホールド回路である。
5. Second Configuration Example of Sample and Hold Circuit Next, a second configuration example of the sample and hold circuit of this embodiment will be described. This second configuration example is a sample-and-hold circuit provided with a plurality of sampling capacitors, sampling switch elements, flip-around switch elements, and the like in order to generate gradation voltages as will be described later.

例えば図13(A)、図13(B)において、第2の構成例のフリップアラウンド型のサンプルホールド回路(階調生成アンプ)は、演算増幅器OP1と、第1、第2のサンプリング用キャパシタCS1、CS2(複数のサンプリング用キャパシタ)を含む。   For example, in FIGS. 13A and 13B, the flip-around sample-and-hold circuit (gradation generation amplifier) of the second configuration example includes an operational amplifier OP1 and first and second sampling capacitors CS1. , CS2 (a plurality of sampling capacitors).

サンプリング用キャパシタCS1は、サンプルホールド回路の第1の入力ノードNI1と、演算増幅器の反転入力端子(サミングノードNEG、第1の接続ノード)との間に設けられる。そして図13(A)に示すようにキャパシタCS1には、サンプリング期間において入力ノードNI1の入力電圧VI1に応じた電荷が蓄積される。   The sampling capacitor CS1 is provided between the first input node NI1 of the sample hold circuit and the inverting input terminal (summing node NEG, first connection node) of the operational amplifier. As shown in FIG. 13A, charge corresponding to the input voltage VI1 of the input node NI1 is accumulated in the capacitor CS1 in the sampling period.

サンプリング用キャパシタCS2は、サンプルホールド回路の第2の入力ノードNI2と演算増幅器OP1の反転入力端子(サミングノードNEG、第2の接続ノード)との間に設けられる。そしてキャパシタCS2には、サンプリング期間において入力ノードNI2の入力電圧VI2に応じた電荷が蓄積される。   The sampling capacitor CS2 is provided between the second input node NI2 of the sample hold circuit and the inverting input terminal (summing node NEG, second connection node) of the operational amplifier OP1. The capacitor CS2 accumulates charges according to the input voltage VI2 of the input node NI2 during the sampling period.

図13(B)に示すようにホールド期間においては、サンプルホールド回路は、サンプリング期間においてサンプリング用キャパシタCS1、CS2に蓄積された電荷に応じた出力電圧VQG(=VS)を、その出力ノードNQGに出力する。具体的には、その一端にノードNEGが接続されるキャパシタCS1、CS2の他端を、演算増幅器OP1の出力端子に接続するフリップアラウンド動作を行うことで、CS1、CS2に蓄積された電荷に応じた出力電圧VQGを出力する。   As shown in FIG. 13B, in the hold period, the sample hold circuit supplies the output voltage VQG (= VS) corresponding to the charges accumulated in the sampling capacitors CS1 and CS2 in the sampling period to the output node NQG. Output. Specifically, a flip-around operation is performed in which the other ends of the capacitors CS1 and CS2, which are connected to the node NEG at one end thereof, are connected to the output terminal of the operational amplifier OP1, thereby depending on the charges accumulated in CS1 and CS2. Output voltage VQG.

以上のようなフリップアラウンド型サンプルホールド回路を用いれば、いわゆるオフセットフリーを実現できる。   If the flip-around sample-and-hold circuit as described above is used, so-called offset free can be realized.

例えば演算増幅器OP1の反転入力端子と非反転入力端子の間に発生するオフセット電圧をVOFとし、説明を簡素化するためにAGNDを仮に0Vとし、サンプリング期間での入力電圧をVI1=VI2=VIとし、並列接続されるキャパシタCS1、CS2の並列容量値をCSとする。すると、サンプリング期間において蓄積される電荷Qは下式のように表される。   For example, the offset voltage generated between the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is VOF, AGND is temporarily set to 0V for simplicity of explanation, and the input voltage during the sampling period is set to VI1 = VI2 = VI. Let CS be the parallel capacitance value of capacitors CS1 and CS2 connected in parallel. Then, the charge Q accumulated in the sampling period is expressed by the following equation.

Q=(VI−VOF)×CS (1)
一方、ホールド期間でのノードNEGの電圧をVXとし、出力電圧をVQGとすると、ホールド期間において蓄積される電荷Q’は下式のように表される。
Q = (VI−VOF) × CS (1)
On the other hand, when the voltage of the node NEG in the hold period is VX and the output voltage is VQG, the charge Q ′ accumulated in the hold period is expressed by the following equation.

Q’=(VQG−VX)×CS (2)
また演算増幅器OP1の増幅率をAとすると、VQGは下式のように表される。
Q ′ = (VQG−VX) × CS (2)
When the amplification factor of the operational amplifier OP1 is A, VQG is expressed as the following equation.

VQG=−A×(VX−VOF) (3)
すると電荷保存の法則によりQ=Q’となるため、下式が成立する。
VQG = −A × (VX−VOF) (3)
Then, since Q = Q ′ by the law of charge conservation, the following equation is established.

(VI−VOF)×CS=(VQG−VX)×CS (4)
従って上式(3)、(4)により、
VQG=VI−VOF+VX=VI−VOF+VOF−VQG/A
が成立する。従って、サンプルホールド回路の出力電圧VQGは下式のように表される。
(VI−VOF) × CS = (VQG−VX) × CS (4)
Therefore, according to the above equations (3) and (4),
VQG = VI-VOF + VX = VI-VOF + VOF-VQG / A
Is established. Therefore, the output voltage VQG of the sample and hold circuit is expressed by the following equation.

VQG={1/(1+1/A)}×VI (5)
上式(5)から明らかなように、サンプルホールド回路の出力電圧VQGは、オフセット電圧VOFに依存せず、オフセットをキャンセルできるため、オフセットフリーを実現できる。
VQG = {1 / (1 + 1 / A)} × VI (5)
As apparent from the above equation (5), the output voltage VQG of the sample and hold circuit does not depend on the offset voltage VOF, and the offset can be canceled, so that offset free can be realized.

図14(A)、図14(B)に第1の構成例のサンプルホールド回路(階調生成アンプ)の詳細例を示す。図14(A)、図14(B)のサンプルホールド回路は、演算増幅器OP1と、第1、第2のサンプリング用スイッチ素子SS1、SS2と、第1、第2のサンプリング用キャパシタCS1、CS2と、帰還用スイッチ素子SFGと、第1、第2のフリップアラウンド用スイッチ素子SA1、SA2を含む。また出力用スイッチ素子SQGを含む。なおこれらの一部の構成要素を省略したり、他の構成要素を追加するなどの変形実施も可能である。またスイッチ素子SS1、SS2、SA1、SA2、SFG、SQGは、例えばトランスファーゲートなどのCMOSトランジスタにより構成できる。   14A and 14B show detailed examples of the sample-and-hold circuit (gradation generation amplifier) of the first configuration example. 14A and 14B includes an operational amplifier OP1, first and second sampling switch elements SS1 and SS2, and first and second sampling capacitors CS1 and CS2. , A feedback switch element SFG, and first and second flip-around switch elements SA1 and SA2. An output switch element SQG is also included. It should be noted that modifications such as omitting some of these components or adding other components are possible. In addition, the switch elements SS1, SS2, SA1, SA2, SFG, and SQG can be configured by CMOS transistors such as transfer gates, for example.

演算増幅器OP1の非反転入力端子(第2の入力端子)にはAGNDが設定される。第1のサンプリング用スイッチ素子SS1は、サンプルホールド回路の第1の入力ノードNI1と第1の接続ノードNS1との間に設けられる。第2のサンプリング用スイッチ素子SS2は、サンプルホールド回路の第2の入力ノードNI2と第2の接続ノードNS2との間に設けられる。第1のサンプリング用キャパシタCS1は、第1の接続ノードNS1とサミングノードNEGとの間に設けられる。第2のサンプリング用キャパシタCS2は、第2の接続ノードNS2とサミングノードNEGとの間に設けられる。   AGND is set to the non-inverting input terminal (second input terminal) of the operational amplifier OP1. The first sampling switch element SS1 is provided between the first input node NI1 and the first connection node NS1 of the sample and hold circuit. The second sampling switch element SS2 is provided between the second input node NI2 and the second connection node NS2 of the sample and hold circuit. The first sampling capacitor CS1 is provided between the first connection node NS1 and the summing node NEG. The second sampling capacitor CS2 is provided between the second connection node NS2 and the summing node NEG.

帰還用スイッチ素子SFGは、演算増幅器OP1の出力端子とOP1の反転入力端子との間に設けられる。第1のフリップアラウンド用スイッチ素子SA1は、第1の接続ノードNS1と演算増幅器OP1の出力端子との間に設けられる。第2のフリップアラウンド用スイッチ素子SA2は、第2の接続ノードNS2と演算増幅器OP1の出力端子との間に設けられる。   The feedback switch element SFG is provided between the output terminal of the operational amplifier OP1 and the inverting input terminal of OP1. The first flip-around switch element SA1 is provided between the first connection node NS1 and the output terminal of the operational amplifier OP1. The second flip-around switch element SA2 is provided between the second connection node NS2 and the output terminal of the operational amplifier OP1.

そして図14(A)に示すようにサンプリング期間においては、サンプリング用スイッチ素子SS1、SS2及び帰還用スイッチ素子SFGがオンになると共に、フリップアラウンド用スイッチ素子SA1、SA2がオフになる。   As shown in FIG. 14A, in the sampling period, the sampling switch elements SS1 and SS2 and the feedback switch element SFG are turned on, and the flip-around switch elements SA1 and SA2 are turned off.

一方、図14(B)に示すようにホールド期間においては、サンプリング用スイッチ素子SS1、SS2及び帰還用スイッチ素子SFGがオフになると共に、フリップアラウンド用スイッチ素子SA1、SA2がオンになる。   On the other hand, as shown in FIG. 14B, in the hold period, the sampling switch elements SS1 and SS2 and the feedback switch element SFG are turned off, and the flip-around switch elements SA1 and SA2 are turned on.

また出力用スイッチ素子SQGは、演算増幅器OP1の出力端子とサンプルホールド回路の出力ノードNQGとの間に設けられる。そして図14(A)に示すようにサンプリング期間においては、出力用スイッチ素子SQGはオフになる。これにより、サンプルホールド回路の出力がハイインピーダンス状態になり、サンプリング期間中の不確定な電圧が後段に伝達されるのを防止できる。   The output switch element SQG is provided between the output terminal of the operational amplifier OP1 and the output node NQG of the sample hold circuit. As shown in FIG. 14A, the output switch element SQG is turned off during the sampling period. As a result, the output of the sample hold circuit becomes a high impedance state, and it is possible to prevent an uncertain voltage during the sampling period from being transmitted to the subsequent stage.

一方、図14(B)に示すように、ホールド期間においては、出力用スイッチ素子SQGはオンになる。これにより、サンプリング期間において生成された階調電圧である電圧VQGを出力できる。   On the other hand, as shown in FIG. 14B, the output switch element SQG is turned on in the hold period. Thereby, the voltage VQG which is the gradation voltage generated in the sampling period can be output.

次に図15を用いて、図14(A)、図14(B)の回路動作を説明する。ノードNG1には、データ線駆動回路が有するD/A変換回路からの第1の階調電圧VG1が入力され、ノードNG2には、VG1とは電圧レベルが異なる第2の階調電圧VG2が入力される。   Next, the circuit operation of FIGS. 14A and 14B will be described with reference to FIG. The first gradation voltage VG1 from the D / A conversion circuit included in the data line driver circuit is input to the node NG1, and the second gradation voltage VG2 having a voltage level different from that of VG1 is input to the node NG2. Is done.

スイッチ回路54のスイッチ素子SW1、SW2は、階調データDGに応じていずれか一方が排他的にオンになる。スイッチ素子SW3、SW4も、階調データDGに応じていずれか一方が排他的にオンになる。   One of the switch elements SW1 and SW2 of the switch circuit 54 is exclusively turned on according to the gradation data DG. Any one of the switch elements SW3 and SW4 is exclusively turned on according to the gradation data DG.

サンプリング期間においては、サンプリング用スイッチ素子SS1、SS2、帰還用スイッチ素子SFGに入力されるスイッチ制御信号がアクティブ(Hレベル)になるため、スイッチ素子SS1、SS2、SFGはオンになる。一方、フリップアラウンド用スイッチ素子SA1、SA2、出力用スイッチ素子SQGに入力されるスイッチ制御信号が非アクティブ(Lレベル)になるため、スイッチ素子SA1、SA2、SQGはオフになる。   In the sampling period, the switch control signals input to the sampling switch elements SS1 and SS2 and the feedback switch element SFG are active (H level), so that the switch elements SS1, SS2, and SFG are turned on. On the other hand, since the switch control signals input to the flip-around switch elements SA1 and SA2 and the output switch element SQG become inactive (L level), the switch elements SA1, SA2 and SQG are turned off.

ホールド期間においては、スイッチ素子SS1、SS2、SFGに入力されるスイッチ制御信号が非アクティブになるため、SS1、SS2、SFGはオフになる。一方、スイッチ素子SA1、SA2、SQGに入力されるスイッチ制御信号がアクティブになるため、SA1、SA2、SQGはオンになる。   In the hold period, the switch control signals input to the switch elements SS1, SS2, and SFG are inactive, and thus SS1, SS2, and SFG are turned off. On the other hand, since the switch control signal input to the switch elements SA1, SA2, and SQG becomes active, SA1, SA2, and SQG are turned on.

なお図15のA1、A2に示すように、サンプリング用スイッチ素子SS1、SS2は、帰還用スイッチ素子SFGがオフになった後にオフになる。このようにすれば、チャージインジェクションの悪影響を最小限に抑えることができる。そしてA3に示すように、フリップアラウンド用スイッチ素子SA1、SA2、出力用スイッチ素子SQGは、サンプリング用スイッチ素子SS1、SS2がオフになった後にオンになる。   As indicated by A1 and A2 in FIG. 15, the sampling switch elements SS1 and SS2 are turned off after the feedback switch element SFG is turned off. In this way, adverse effects of charge injection can be minimized. As indicated by A3, the flip-around switch elements SA1 and SA2 and the output switch element SQG are turned on after the sampling switch elements SS1 and SS2 are turned off.

例えば図16(A)に、スイッチ素子となるトランスファーゲートTGの例を示す。トランスファーゲートTGを構成するN型トランジスタTN、P型トランジスタTPのゲートにはスイッチ制御信号CNN、CNPが入力されている。そしてトランスファーゲートTGがオフになる時に、ゲート・ドレイン間やゲート・ソース間の寄生容量Cgd、Cgsを原因とするクロックフィードスルーが発生する。またトランスファーゲートTGのオフ時に、チャネルの電荷がドレインやソースに流れ込み、チャージインジェクションが発生する。   For example, FIG. 16A shows an example of a transfer gate TG serving as a switch element. Switch control signals CNN and CNP are input to the gates of the N-type transistor TN and the P-type transistor TP constituting the transfer gate TG. When the transfer gate TG is turned off, clock feedthrough occurs due to parasitic capacitances Cgd and Cgs between the gate and the drain or between the gate and the source. In addition, when the transfer gate TG is turned off, the channel charge flows into the drain and the source, and charge injection occurs.

この点、本実施形態では、図16(B)に示すように帰還用スイッチ素子SFGがオフになった後に、図16(C)に示すようにサンプリング用スイッチ素子SS1、SS2がオフになるため、チャージインジェクションやクロックフィードスルーによる悪影響を低減できる。   In this regard, in this embodiment, the sampling switch elements SS1 and SS2 are turned off as shown in FIG. 16C after the feedback switch element SFG is turned off as shown in FIG. 16B. , Adverse effects due to charge injection and clock feedthrough can be reduced.

即ち図16(B)のようにスイッチ素子SS1、SS2がオン状態の時にスイッチ素子SFGがオフになると、スイッチ素子SFGでのチャージインジェクションやクロックフィードスルーの影響は受けてしまう。しかしながら、図16(C)に示すようにスイッチ素子SS1、SS2がオフになるタイミングでは、スイッチ素子SFGがオフになっておりノードNEGがハイインピーダンス状態になっている。従って、SS1、SS2でのクロックフィードスルーやチャージインジェクションによる影響は受けないようになるため、チャージインジェクションやフィードスルーによる悪影響を低減できる。   That is, as shown in FIG. 16B, when the switch element SFG is turned off when the switch elements SS1 and SS2 are on, the switch element SFG is affected by charge injection and clock feedthrough. However, as shown in FIG. 16C, at the timing when the switch elements SS1 and SS2 are turned off, the switch element SFG is turned off and the node NEG is in a high impedance state. Therefore, since it is not affected by the clock feedthrough and charge injection at SS1 and SS2, the adverse effects due to charge injection and feedthrough can be reduced.

なお図16(A)のトランスファーゲートTGのトランジスタTN、TPのゲートには、VDDHS〜VSSの振幅のスイッチ制御信号CNN、CNPが入力される。従って、トランスファーゲートTGのドレイン又はソースの電位がVSSやVDDHSに設定されると、N型トランジスタTNからの電荷量とP型トランジスタTPからの電荷量にアンバランスが生じ、チャージインジェクションによる電荷が相殺されずに残るようになる。   Note that switch control signals CNN and CNP having an amplitude of VDDHS to VSS are input to the gates of the transistors TN and TP of the transfer gate TG in FIG. Accordingly, when the drain or source potential of the transfer gate TG is set to VSS or VDDHS, an imbalance occurs between the charge amount from the N-type transistor TN and the charge amount from the P-type transistor TP, and the charge due to charge injection cancels out. It will remain without being.

この点、図16(B)のようにスイッチ素子SFGがオフになる直前では、演算増幅器OP1の非反転入力端子には、VDDHSとVSSの中間電圧となるAGNDが設定され、演算増幅器OP1のイマジナリーショート機能により、ノードNEGの電位はAGND=(VDDHS+VSS)/2に設定される。従って、スイッチ素子SFGがオフになる直前ではSFGのソース及びドレインはAGNDに設定され、入力される階調電圧の依存性がないと共に、トランスファーゲートTGのN型トランジスタからの電荷量とP型トランジスタからの電荷量のアンバランスを低減できるため、スイッチ素子SFGがオフになることによるチャージインジェクションの悪影響を最小限に抑えることができる。   In this regard, immediately before the switching element SFG is turned off as shown in FIG. 16B, the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is set to AGND that is an intermediate voltage between VDDHS and VSS, and the operational amplifier OP1 is imaginary. The potential of the node NEG is set to AGND = (VDDHS + VSS) / 2 by the null short function. Therefore, immediately before the switch element SFG is turned off, the source and drain of the SFG are set to AGND, there is no dependency of the input gradation voltage, and the charge amount from the N-type transistor of the transfer gate TG and the P-type transistor Therefore, the adverse effect of charge injection caused by the switching element SFG being turned off can be minimized.

図17(A)にサンプルホールド回路の第2の構成例の変形例を示す。図17(A)では、図14(A)、図14(B)の構成に対して、補助キャパシタCAXが追加されている。   FIG. 17A shows a modification of the second configuration example of the sample and hold circuit. In FIG. 17A, an auxiliary capacitor CAX is added to the configuration of FIGS. 14A and 14B.

ここで補助キャパシタCAXは、サミングノードNEGにその一端が接続される。具体的には補助キャパシタCAXは、演算増幅器OP1の反転入力端子(第1の入力端子)とアナログ基準電源電圧AGNDとの間に設けられ、例えば補助キャパシタCAXの一端はノードNEGに接続され、他端はAGNDに接続される。   Here, one end of auxiliary capacitor CAX is connected to summing node NEG. Specifically, the auxiliary capacitor CAX is provided between the inverting input terminal (first input terminal) of the operational amplifier OP1 and the analog reference power supply voltage AGND. For example, one end of the auxiliary capacitor CAX is connected to the node NEG, and the like. The end is connected to AGND.

このような補助キャパシタCAXを設ければ、演算増幅器OP1の反転入力端子の電圧変動を抑えることができ、出力電圧VQGの一層の安定化を実現できる。   Providing such an auxiliary capacitor CAX can suppress voltage fluctuations at the inverting input terminal of the operational amplifier OP1 and can further stabilize the output voltage VQG.

具体的には図14(A)のサンプリング期間から図14(B)のホールド期間に移行する瞬間に、ノードNEGの電圧は変動する。この場合に補助キャパシタCAXが設けられていないと、サンプリング期間が終了した時点でのノードNS1、NS2とノードNQGとの電位差の分だけノードNEGの電圧が瞬間的に変動する。そして、この時のノードNEGの電圧が、スイッチ素子SFGの基板電圧を超えてしまうと、キャパシタCS1、CS2に蓄積されていた電荷が抜けてしまう。これを防止するために図17(A)では補助キャパシタCAXを設けている。このようにすれば、ノードNQGとAGNDのノードの間に、直列接続されたキャパシタCS1又はCS2とキャパシタCAXとが設けられるようになり、ノードNEGの電圧変動をVDDHS〜VSSの範囲に抑え、CS1、CS2の蓄積電荷が抜けてしまう事態を防止できる。   Specifically, the voltage of the node NEG fluctuates at the moment when the sampling period in FIG. 14A shifts to the hold period in FIG. 14B. In this case, if the auxiliary capacitor CAX is not provided, the voltage at the node NEG varies instantaneously by the potential difference between the nodes NS1 and NS2 and the node NQG at the end of the sampling period. If the voltage of the node NEG at this time exceeds the substrate voltage of the switch element SFG, the charges accumulated in the capacitors CS1 and CS2 are lost. In order to prevent this, an auxiliary capacitor CAX is provided in FIG. In this way, the capacitor CS1 or CS2 and the capacitor CAX connected in series are provided between the nodes NQG and AGND, and the voltage fluctuation of the node NEG is suppressed to the range of VDDHS to VSS. , The situation where the accumulated charge of CS2 is lost can be prevented.

また図17(A)の変形例では、演算増幅器OP1が位相補償用キャパシタCCPを内蔵している。具体的には図17(B)に示すように、この位相補償用キャパシタCCPは、演算増幅器OP1の差動部DIFの出力ノードNB3と、出力部QQの出力ノードNB4との間に設けられる。例えば位相補償用キャパシタCCPの一端はノードNB3に接続され、他端はノードNB4に接続される。このような位相補償用キャパシタCCPを設けることで、演算増幅器OP1の発振等を防止できる。   In the modification of FIG. 17A, the operational amplifier OP1 includes a phase compensation capacitor CCP. Specifically, as shown in FIG. 17B, the phase compensation capacitor CCP is provided between the output node NB3 of the differential section DIF of the operational amplifier OP1 and the output node NB4 of the output section QQ. For example, one end of the phase compensation capacitor CCP is connected to the node NB3, and the other end is connected to the node NB4. By providing such a phase compensation capacitor CCP, oscillation of the operational amplifier OP1 can be prevented.

6.サンプルホールド回路の詳細なレイアウト配置
図18にサンプルホールド回路の更に詳細なレイアウト配置例を示す。図18は、図17(A)、図17(B)で説明した第2の構成例の変形例のレイアウト配置である。
6). Detailed Layout Arrangement of Sample and Hold Circuit FIG. 18 shows a more detailed layout arrangement example of the sample and hold circuit. FIG. 18 shows a layout arrangement of a modified example of the second configuration example described with reference to FIGS. 17A and 17B.

図18のI1に示すようにキャパシタ領域CRには、図17(A)、図17(B)で説明した補助キャパシタCAXが配置される。またI2に示すように位相補償用キャパシタCCPも配置される。   As indicated by I1 in FIG. 18, the auxiliary capacitor CAX described in FIGS. 17A and 17B is arranged in the capacitor region CR. A phase compensation capacitor CCP is also disposed as indicated by I2.

具体的にはI1に示すように、補助キャパシタCAXは、第1、第2のサンプリング用キャパシタCS1、CS2のD2方向に配置される。別の言い方をすれば、補助キャパシタCAXと演算増幅器OP1との間に、サンプリング用キャパシタCS1、CS2が配置される。   Specifically, as indicated by I1, the auxiliary capacitor CAX is disposed in the D2 direction of the first and second sampling capacitors CS1 and CS2. In other words, sampling capacitors CS1 and CS2 are arranged between the auxiliary capacitor CAX and the operational amplifier OP1.

そしてI3に示すようにサミングノードラインLNEGは、CS1とCS2のキャパシタ間領域において、演算増幅器OP1側から補助キャパシタCAX側に対してD2方向に沿って配線される。   As indicated by I3, the summing node line LNEG is wired along the direction D2 from the operational amplifier OP1 side to the auxiliary capacitor CAX side in the region between the capacitors CS1 and CS2.

また図18では、スイッチ素子領域SWRだけではなく、このキャパシタ領域CRにおいても、サミングノードラインLNEGの下層にはシールドパターンSLD3(シールド線)が形成される。このシールドパターンSLD3は、サミングノードラインLNEGを形成する第4の金属層M4よりも下層の例えば第3の金属層M3で形成される。このようなVSSのシールドパターンSLD3を設けることで、その下方に形成される回路素子や配線との間の寄生容量を低減できる。具体的には、キャパシタ領域CRでは、D1方向に沿って図示しない他の信号線が配線されている。このような他の信号線としては、例えばリピータ回路用の信号線がある。具体的には、例えば複数のサンプルホールド回路をD1方向に沿って配置した場合に、複数のサンプルホールド回路毎に、図示しないロジック回路からの制御信号のバッファリングを行うリピータ回路を設ける。そして、このリピータ回路用の信号線を、キャパシタCS1、CS2、CAX等の上に配線する。即ちこのようなリピータ回路用の信号線を、演算増幅器領域OPRに配線すると、寄生容量を原因とする演算増幅器の誤動作を防止することが難しくなる。これに対してリピータ回路用の信号線をキャパシタ上に配線すれば、適正なシールドパターンを形成することで、このような誤動作を防止できる。そして図18に示すようなシールドパターンSLD3を形成すれば、このようなリピータ回路用の信号線等の電圧レベルの変動がサンプルホールド回路に及ぼす悪影響を低減できる。   In FIG. 18, not only the switch element region SWR but also the capacitor region CR, a shield pattern SLD3 (shield line) is formed below the summing node line LNEG. The shield pattern SLD3 is formed of, for example, a third metal layer M3 below the fourth metal layer M4 that forms the summing node line LNEG. By providing such a VSS shield pattern SLD3, it is possible to reduce the parasitic capacitance between circuit elements and wirings formed thereunder. Specifically, in the capacitor region CR, other signal lines (not shown) are wired along the direction D1. Examples of such other signal lines include a signal line for a repeater circuit. Specifically, for example, when a plurality of sample and hold circuits are arranged along the direction D1, a repeater circuit that buffers a control signal from a logic circuit (not shown) is provided for each of the plurality of sample and hold circuits. Then, the signal line for the repeater circuit is wired on the capacitors CS1, CS2, CAX and the like. That is, if such a signal line for the repeater circuit is wired in the operational amplifier region OPR, it becomes difficult to prevent the operational amplifier from malfunctioning due to parasitic capacitance. On the other hand, if a signal line for the repeater circuit is wired on the capacitor, such a malfunction can be prevented by forming an appropriate shield pattern. When the shield pattern SLD3 as shown in FIG. 18 is formed, it is possible to reduce the adverse effect of such voltage level fluctuations on the sample-and-hold circuit, such as the signal line for the repeater circuit.

またI2に示すように、位相補償用キャパシタCCPは、第1、第2のサンプリング用キャパシタCS1、CS2と演算増幅器OP1との間に配置される。別の言い方をすれば、演算増幅器OP1のD2方向の場所であって、サンプリング用キャパシタCS1、CS2のD4方向の場所に、位相補償用キャパシタCCPが配置される。   As indicated by I2, the phase compensation capacitor CCP is disposed between the first and second sampling capacitors CS1 and CS2 and the operational amplifier OP1. In other words, the phase compensation capacitor CCP is disposed at a location in the D2 direction of the operational amplifier OP1 and at a location in the D4 direction of the sampling capacitors CS1 and CS2.

例えば、補助キャパシタCAXは、電圧変動を抑えることを目的としているため、サンプリング用キャパシタCS1、CS2に比べて、その容量値をそれほど精度良く形成する必要はない。   For example, since the auxiliary capacitor CAX is intended to suppress voltage fluctuations, it is not necessary to form its capacitance value with high accuracy compared to the sampling capacitors CS1 and CS2.

また、位相補償用キャパシタCCPも、演算増幅器OP1の発振を防止するためのキャパシタであるため、サンプリング用キャパシタCS1、CS2に比べて、その容量値をそれほど精度良く形成する必要はない。   Further, the phase compensation capacitor CCP is also a capacitor for preventing oscillation of the operational amplifier OP1, and therefore, it is not necessary to form the capacitance value with high accuracy as compared with the sampling capacitors CS1 and CS2.

このようなことを考慮して、図18では、サンプリング用キャパシタCS1、CS2が、補助キャパシタCAXと位相補償用キャパシタCCPとの間に配置されるようなレイアウト配置にしている。具体的にはサンプリング用キャパシタCS1とCS2はD1方向に沿って配置され、キャパシタCS1、CS2のD2方向に補助キャパシタCAXが配置され、CS1、CS2のD4方向に位相補償用キャパシタCCPを配置している。   In consideration of the above, in FIG. 18, the layout is such that the sampling capacitors CS1 and CS2 are disposed between the auxiliary capacitor CAX and the phase compensation capacitor CCP. Specifically, the sampling capacitors CS1 and CS2 are arranged along the direction D1, the auxiliary capacitor CAX is arranged in the direction D2 of the capacitors CS1 and CS2, and the phase compensation capacitor CCP is arranged in the direction D4 of CS1 and CS2. Yes.

そして、例えば図18のレイアウト配置のサンプルホールド回路をD1方向に沿って複数個配置すれば、例えば図18のサンプリング用キャパシタCS1のD3方向には、左隣に配置されたサンプルホールド回路の第2のサンプリング用キャパシタCS2が配置されるようになる。また図18に示すようにサンプリング用キャパシタCS1のD1方向には、サンプリング用キャパシタCS2が配置される。またサンプリング用キャパシタCS1のD2方向には補助キャパシタCAXが配置され、D4方向には位相補償用キャパシタCCPが配置される。即ち、キャパシタCS1の四方に他のキャパシタが隣接配置されるようになる。従って、キャパシタCS1のエッジと、隣接するキャパシタCS2、CAX、CCPのエッジとの間の隙間を、例えばほぼ同じエッチング速度で形成できるため、高精度にキャパシタCS1を形成できる。サンプリング用キャパシタCS2についても同様である。   For example, if a plurality of sample and hold circuits having the layout arrangement of FIG. 18 are arranged along the direction D1, for example, the second of the sample and hold circuits arranged on the left side in the D3 direction of the sampling capacitor CS1 of FIG. The sampling capacitor CS2 is arranged. As shown in FIG. 18, a sampling capacitor CS2 is arranged in the direction D1 of the sampling capacitor CS1. An auxiliary capacitor CAX is arranged in the direction D2 of the sampling capacitor CS1, and a phase compensation capacitor CCP is arranged in the direction D4. That is, other capacitors are arranged adjacent to the four sides of the capacitor CS1. Accordingly, since the gap between the edge of the capacitor CS1 and the edges of the adjacent capacitors CS2, CAX, CCP can be formed, for example, at substantially the same etching rate, the capacitor CS1 can be formed with high accuracy. The same applies to the sampling capacitor CS2.

このように図18では、サンプリング用キャパシタCS1、CS2のD2方向の空き領域やD4方向の空き領域を有効活用して補助キャパシタCAX、位相補償用キャパシタCCPを形成している。従って、レイアウト効率を向上できると共に、キャパシタCS1、CS2の四方にキャパシタを配置することで、CS1、CS2の容量値の精度も向上できる。   As described above, in FIG. 18, the auxiliary capacitor CAX and the phase compensation capacitor CCP are formed by effectively utilizing the empty area in the D2 direction and the empty area in the D4 direction of the sampling capacitors CS1 and CS2. Therefore, the layout efficiency can be improved, and the accuracy of the capacitance values of CS1 and CS2 can be improved by arranging the capacitors on the four sides of the capacitors CS1 and CS2.

そして図18では、サミングノードラインLNEGが、サンプリング用キャパシタCS1、CS2の間の領域上をD2方向に沿って配線される。従って、演算増幅器OP1のサミングノードNEGを、CS1、CS2のD2方向に配置される補助キャパシタCAXに電気的に接続することが可能になる。これにより、ラインLNEGに対する寄生容量のアンバランスを最小限に抑えながら、キャパシタCS1、CS2の加工精度も向上できるようになる。   In FIG. 18, the summing node line LNEG is wired along the direction D2 over the region between the sampling capacitors CS1 and CS2. Therefore, the summing node NEG of the operational amplifier OP1 can be electrically connected to the auxiliary capacitor CAX arranged in the direction D2 of CS1 and CS2. As a result, the processing accuracy of the capacitors CS1 and CS2 can be improved while minimizing the imbalance of the parasitic capacitance with respect to the line LNEG.

また図18のI4に示すように、キャパシタ領域CRと演算増幅器領域OPRの間には、スイッチ素子領域SWRが形成されている。   Further, as indicated by I4 in FIG. 18, a switch element region SWR is formed between the capacitor region CR and the operational amplifier region OPR.

このスイッチ素子領域SWRには、サンプリング用スイッチ素子SS1を構成するP型トランジスタTSP1及びN型トランジスタTSN1と、フリップアラウンド用スイッチ素子SA1を構成するP型トランジスタTAP1及びN型トランジスタTAN1が配置される。この場合に、トランジスタTSP1とTAP1のドレインが共通になり、トランジスタTSN1とTAN1のドレインが共通になっている。そしてこれらのドレインは、接続ノードラインLNS1を介して、サンプリング用キャパシタCS1の他端に接続される。またフリップアラウンド用のトランジスタTAP1、TAN1のソースは、出力ノードラインLNQを介して、演算増幅器領域OPRに配置される演算増幅器OP1の出力ノードNQに接続される。   In the switch element region SWR, a P-type transistor TSP1 and an N-type transistor TSN1 constituting the sampling switch element SS1, and a P-type transistor TAP1 and an N-type transistor TAN1 constituting the flip-around switch element SA1 are arranged. In this case, the drains of the transistors TSP1 and TAP1 are common, and the drains of the transistors TSN1 and TAN1 are common. These drains are connected to the other end of the sampling capacitor CS1 via the connection node line LNS1. The sources of the flip-around transistors TAP1 and TAN1 are connected to the output node NQ of the operational amplifier OP1 arranged in the operational amplifier region OPR via the output node line LNQ.

またスイッチ素子領域SWRには、サンプリング用スイッチ素子SS2を構成するP型トランジスタTSP2及びN型トランジスタTSN2と、フリップアラウンド用スイッチ素子SA2を構成するP型トランジスタTAP2及びN型トランジスタTAN2が配置される。この場合に、トランジスタTSP2とTAP2のドレインが共通になり、トランジスタTSN2とTAN2のドレインが共通になっている。そしてこれらのドレインは、接続ノードラインLNS2を介して、サンプリング用キャパシタCS2の他端に接続される。またフリップアラウンド用のトランジスタTAP2、TAN2のソースは、出力ノードラインLNQを介して、演算増幅器領域OPRに配置される演算増幅器OP1の出力ノードNQに接続される。   In the switch element region SWR, a P-type transistor TSP2 and an N-type transistor TSN2 constituting the sampling switch element SS2, and a P-type transistor TAP2 and an N-type transistor TAN2 constituting the flip-around switch element SA2 are arranged. In this case, the drains of the transistors TSP2 and TAP2 are common, and the drains of the transistors TSN2 and TAN2 are common. These drains are connected to the other end of the sampling capacitor CS2 via the connection node line LNS2. The sources of the flip-around transistors TAP2 and TAN2 are connected to the output node NQ of the operational amplifier OP1 arranged in the operational amplifier region OPR via the output node line LNQ.

図18のI4に示すように本実施形態では、サンプリング用スイッチ素子SS1、SS2及びフリップアラウンド用スイッチ素子SA1、SA2を構成するN型トランジスタTSN1、TAN1、TSN2、TAN2が、第2のP型ウェルPWL2においてD1方向に沿って配置される。またサンプリング用スイッチ素子SS1、SS2及びフリップアラウンド用スイッチ素子SA1、SA2を構成するP型トランジスタTSP1、TAP1、TSP2、TAP2が、第2のN型ウェルNWL2においてD1方向に沿って配置される。このようにすれば、これらのトランジスタの対称性の高いレイアウト配置が可能になり、寄生容量値差CP1−CP2、CP3−CP4を小さくでき、回路特性を向上できる。   As shown by I4 in FIG. 18, in the present embodiment, the N-type transistors TSN1, TAN1, TSN2, and TAN2 constituting the sampling switch elements SS1 and SS2 and the flip-around switch elements SA1 and SA2 are used as the second P-type well. It arrange | positions along D1 direction in PWL2. The P-type transistors TSP1, TAP1, TSP2, and TAP2 constituting the sampling switch elements SS1 and SS2 and the flip-around switch elements SA1 and SA2 are arranged along the direction D1 in the second N-type well NWL2. In this way, a highly symmetric layout arrangement of these transistors is possible, the parasitic capacitance value differences CP1-CP2, CP3-CP4 can be reduced, and circuit characteristics can be improved.

また図18では、サンプリング用制御ラインLSP、LSNが、サミングノードラインLNEGのD3方向に配線され、フリップアラウンド用制御ラインLAP、LANが、サミングノードラインLNEGのD1方向に配線される。そして、負論理のサンプリング用制御ラインLSPは、スイッチ素子領域SWRのサンプリング用P側ゲート制御ラインLGSPに接続される。また正論理のサンプリング用制御ラインLSNは、サンプリング用N側ゲート制御ラインLGSNに接続される。また負論理のフリップアラウンド用制御ラインLAPは、スイッチ素子領域SWRのフリップアラウンド用P側ゲート制御ラインLGAPに接続される。また正論理のフリップアラウンド用制御ラインLANは、フリップアラウンド用N側ゲート制御ラインLGANに接続される。   In FIG. 18, the sampling control lines LSP and LSN are wired in the D3 direction of the summing node line LNEG, and the flip-around control lines LAP and LAN are wired in the D1 direction of the summing node line LNEG. The negative logic sampling control line LSP is connected to the sampling P-side gate control line LGSP in the switch element region SWR. The positive logic sampling control line LSN is connected to the sampling N-side gate control line LGSN. The negative logic flip-around control line LAP is connected to the flip-around P-side gate control line LGAP in the switch element region SWR. The positive logic flip-around control line LAN is connected to the flip-around N-side gate control line LGAN.

なお、図11で説明したように、サミングノードラインLNEGは、キャパシタのN+の不純物層(NCU)に電気的に接続される。例えばサンプリング用キャパシタCS1の一端側の電極を形成する不純物層を第1の不純物層とし、サンプリング用キャパシタCS2の一端側の電極を形成する不純物層を第2の不純物層とする。すると、サミングノードラインLNEGは、図18のI5に示すようにキャパシタCS1の第1の不純物層に電気的に接続されると共に、I6に示すようにキャパシタCS2の第2の不純物層に電気的に接続される。   As described in FIG. 11, the summing node line LNEG is electrically connected to the N + impurity layer (NCU) of the capacitor. For example, an impurity layer that forms an electrode on one end of the sampling capacitor CS1 is a first impurity layer, and an impurity layer that forms an electrode on one end of the sampling capacitor CS2 is a second impurity layer. Then, the summing node line LNEG is electrically connected to the first impurity layer of the capacitor CS1 as indicated by I5 in FIG. 18, and is electrically connected to the second impurity layer of the capacitor CS2 as indicated by I6. Connected.

また図18のI7、I8に示すように、ノードNS1のラインLNS1は、キャパシタCS1の他端側の電極であるポリシリコン層に電気的に接続され、ノードNS2のラインLNS2は、キャパシタCS2の他端側の電極であるポリシリコン層に電気的に接続される。   Further, as indicated by I7 and I8 in FIG. 18, the line LNS1 of the node NS1 is electrically connected to the polysilicon layer which is an electrode on the other end side of the capacitor CS1, and the line LNS2 of the node NS2 is connected to the capacitor CS2. It is electrically connected to a polysilicon layer which is an end electrode.

また図18のI9では、ラインLNEGの第1の引き出しラインLDR1がキャパシタCS1の上をD1方向に沿って配線される。この引き出しラインLDR1は、ラインLNEGを、キャパシタCS1の一端(不純物層)に接続するためのラインであって、ラインLNEGとは異なる金属層(広義には導電層)で形成される。具体的には引き出しラインLDR1は例えば第2の金属層M2で形成され、ラインLNEGは例えば第4の金属層M4で形成される。   Also, in I9 of FIG. 18, the first lead line LDR1 of the line LNEG is wired on the capacitor CS1 along the direction D1. The lead line LDR1 is a line for connecting the line LNEG to one end (impurity layer) of the capacitor CS1, and is formed of a metal layer (conductive layer in a broad sense) different from the line LNEG. Specifically, the lead line LDR1 is formed of, for example, the second metal layer M2, and the line LNEG is formed of, for example, the fourth metal layer M4.

同様に図18のI10では、ラインLNEGの第2の引き出しラインLDR2がキャパシタCS2の上をD1方向に沿って配線される。この引き出しラインLDR2は、ラインLNEGを、キャパシタCS2の一端(不純物層)に接続するためのラインであって、ラインLNEGとは異なる金属層(導電層)で形成される。具体的には引き出しラインLDR2は例えば第2の金属層M2で形成される。   Similarly, in I10 of FIG. 18, the second lead line LDR2 of the line LNEG is wired on the capacitor CS2 along the direction D1. The lead line LDR2 is a line for connecting the line LNEG to one end (impurity layer) of the capacitor CS2, and is formed of a metal layer (conductive layer) different from the line LNEG. Specifically, the lead line LDR2 is formed of, for example, the second metal layer M2.

このような引き出しラインLDR1を配線すれば、キャパシタCS1の左側と右側の両側(両側の不純物層)において、キャパシタCS1の一端側の電極にノードNEGを電気的に接続できる。また引き出しラインLDR2を配線すれば、キャパシタCS2の左側と右側の両側において、キャパシタCS2の一端側の電極にノードNEGを電気的に接続できる。これにより、CS1、CS2の容量値を安定化できる。   If such a lead line LDR1 is wired, the node NEG can be electrically connected to the electrode on one end side of the capacitor CS1 on both the left and right sides (impurity layers on both sides) of the capacitor CS1. If the lead line LDR2 is wired, the node NEG can be electrically connected to the electrode on one end side of the capacitor CS2 on both the left side and the right side of the capacitor CS2. Thereby, the capacitance values of CS1 and CS2 can be stabilized.

また図18のI11では、キャパシタCS1の他端に接続される第1のラインLNS1が、キャパシタCS1上をD2方向に沿って配線される。またI12では、キャパシタCS2の他端に接続される第2のラインLNS2がキャパシタCS2上をD2方向に沿って配線される。これらのラインLNS1、LNS2は、引き出しラインLDR1、LDR2の上層の金属層であり、例えばラインLNEGと同層の第4の金属層により形成される。   Further, in I11 of FIG. 18, the first line LNS1 connected to the other end of the capacitor CS1 is wired on the capacitor CS1 along the direction D2. In I12, the second line LNS2 connected to the other end of the capacitor CS2 is wired on the capacitor CS2 along the direction D2. These lines LNS1 and LNS2 are upper metal layers of the lead lines LDR1 and LDR2, and are formed of, for example, a fourth metal layer that is the same layer as the line LNEG.

そしてI3、I11、I12に示すように、ラインLNEGは、ラインLNS1とラインLNS2の間をD2方向に沿って配線される。   As indicated by I3, I11, and I12, the line LNEG is wired between the line LNS1 and the line LNS2 along the direction D2.

このようにラインLNEG、LNS1、LNS2を配線すれば、例えばこれらのライン間の寄生容量を最小限に抑えるレイアウトが可能になる。具体的には、ラインLNEGとLNS1との間にシールドパターン(シールド線)を形成(配線)したり、ラインLNEGとLNS2との間にシールドパターン(シールド線)を形成(配線)することで、ライン間の寄生容量を極小にできる。   If the lines LNEG, LNS1, and LNS2 are wired in this way, for example, a layout that minimizes the parasitic capacitance between these lines becomes possible. Specifically, by forming (wiring) a shield pattern (shield wire) between the lines LNEG and LNS1, or by forming (wiring) a shield pattern (shield wire) between the lines LNEG and LNS2, The parasitic capacitance between lines can be minimized.

また図18のI13では、AGNDのラインLAGNDが、サミングノードラインLNEGのD4方向においてD1方向に沿って配線される。このラインLAGNDは、演算増幅器OP1の非反転入力端子(第2の端子)に設定されるアナログ基準電源電圧AGNDを供給するラインである。   Further, in I13 of FIG. 18, the AGND line LAGND is wired along the D1 direction in the D4 direction of the summing node line LNEG. This line LAGND is a line for supplying the analog reference power supply voltage AGND set to the non-inverting input terminal (second terminal) of the operational amplifier OP1.

また図18のI14、I15では、バイアス信号のラインLBS1、LBS2が、AGNDラインのD4方向においてD1方向に沿って配線される。このラインLBS1、LBS2は、図17(B)のバイアス信号BS1、BS2を演算増幅器OP1に供給するためのラインである。   Also, in I14 and I15 of FIG. 18, the bias signal lines LBS1 and LBS2 are wired along the D1 direction in the D4 direction of the AGND line. The lines LBS1 and LBS2 are lines for supplying the bias signals BS1 and BS2 of FIG. 17B to the operational amplifier OP1.

図18のI13に示すようにラインLAGNDを配線すれば、このラインLAGNDを有効活用して、サミングノードラインLNEGのD4方向側でのシールドを実現できる。即ちラインLAGNDがシールドとなって、サミングノードラインLNEGのD4方向側に存在する他の信号線とLNEGとの間の寄生容量を低減できる。   If the line LAGND is wired as indicated by I13 in FIG. 18, this line LAGND can be effectively used to realize the shield on the D4 direction side of the summing node line LNEG. That is, the line LAGND serves as a shield, and the parasitic capacitance between the other signal lines existing on the D4 direction side of the summing node line LNEG and LNEG can be reduced.

また図17のI14、I15に示すように、ラインLAGNDのD4方向にラインLBS1、LBS2を配線すれば、バイアス信号のラインLBS1、LBS2での電圧変動が、サミングノードラインLNEGに伝達されるのを、シールドパターンとして機能するLAGNDにより防止できる。   Also, as shown by I14 and I15 in FIG. 17, if the lines LBS1 and LBS2 are wired in the direction D4 of the line LAGND, the voltage fluctuations in the bias signal lines LBS1 and LBS2 are transmitted to the summing node line LNEG. This can be prevented by LAGND functioning as a shield pattern.

即ち、多数のデータ線を駆動するためにD1方向に沿って多数の演算増幅器を配置した場合に、これらの演算増幅器が同時に動作することで、図17(B)のバイアス信号BS1、BS2の電圧が過渡的に大きく変動する。そしてこの電圧変動が、寄生容量を介してサミングノードラインLNEGに伝達されると、適正なサンプリング動作を実現できない事態が生じる。   That is, when a large number of operational amplifiers are arranged along the direction D1 in order to drive a large number of data lines, these operational amplifiers operate simultaneously, whereby the voltages of the bias signals BS1 and BS2 in FIG. Greatly fluctuates transiently. When this voltage fluctuation is transmitted to the summing node line LNEG via the parasitic capacitance, a situation in which an appropriate sampling operation cannot be realized occurs.

この点、図18のI13、I14、I15に示すように、AGNDのラインLAGND、バイアス信号のラインLBS1、LBS2を配線すれば、バイアス信号の電圧変動がサミングノードラインLNEGに伝達されるのを防止でき、上記のような事態を効果的に防止できる。   In this regard, as shown by I13, I14, and I15 in FIG. 18, if the AGND line LAGND and the bias signal lines LBS1 and LBS2 are wired, the voltage fluctuation of the bias signal is prevented from being transmitted to the summing node line LNEG. And the above situation can be effectively prevented.

なお図18では、ラインLAGND、LBS1、LBS2の両サイドに、D1方向に沿ってシールドパターンSEL1、SEL2、SEL3、SEL4が配線されている。このようなシールドパターンSEL1、SEL2、SEL3、SEL4を配線することで、AGNDやバイアス信号の電圧の変動の低減等を図れる。   In FIG. 18, shield patterns SEL1, SEL2, SEL3, and SEL4 are wired along the direction D1 on both sides of the lines LAGND, LBS1, and LBS2. By wiring such shield patterns SEL1, SEL2, SEL3, and SEL4, it is possible to reduce fluctuations in the voltage of AGND and the bias signal.

7.集積回路装置の回路構成
図19に本実施形態のサンプルホールド回路を含む集積回路装置10(ドライバ)の回路構成例を示す。本実施形態のサンプルホールド回路は、例えば集積回路装置10のデータドライバ50等に設けられる。
7). Circuit Configuration of Integrated Circuit Device FIG. 19 shows a circuit configuration example of the integrated circuit device 10 (driver) including the sample hold circuit of the present embodiment. The sample and hold circuit of this embodiment is provided in the data driver 50 of the integrated circuit device 10, for example.

なお本実施形態の集積回路装置10は図19の構成に限定されず、その構成要素の一部(例えば走査ドライバ、階調電圧生成回路、ロジック回路等)を省略したり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。   The integrated circuit device 10 of the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 19, and some of the components (for example, a scan driver, a gradation voltage generation circuit, a logic circuit, etc.) are omitted, or other components are Various modifications such as addition are possible.

電気光学パネル400(電気光学装置)は、複数のデータ線(例えばソース線)と、複数の走査線(例えばゲート線)と、データ線及び走査線により特定される複数の画素を有する。そして各画素領域における電気光学素子(狭義には液晶素子、EL素子等)の光学特性を変化させることで、表示動作を実現する。この電気光学パネル(狭義には表示パネル)は、例えばTFT、TFDなどのスイッチ素子を用いたアクティブマトリクス方式のパネルにより構成できる。なお電気光学パネルは、アクティブマトリクス方式以外のパネルであってもよいし、液晶パネル以外の例えば有機EL(Electro Luminescence)や無機ELなどの発光素子を用いたパネルであってもよい。   The electro-optical panel 400 (electro-optical device) includes a plurality of data lines (for example, source lines), a plurality of scanning lines (for example, gate lines), and a plurality of pixels specified by the data lines and the scanning lines. A display operation is realized by changing the optical characteristics of electro-optical elements (liquid crystal elements, EL elements, etc. in a narrow sense) in each pixel region. This electro-optical panel (display panel in a narrow sense) can be constituted by an active matrix type panel using switch elements such as TFT and TFD. The electro-optical panel may be a panel other than the active matrix system, or may be a panel using a light emitting element such as an organic EL (Electro Luminescence) or an inorganic EL other than the liquid crystal panel.

メモリ20(表示データRAM)は画像データを記憶する。メモリセルアレイ22は複数のメモリセルを含み、少なくとも1フレーム(1画面)分の画像データ(表示データ)を記憶する。ローアドレスデコーダ24(MPU/LCDローアドレスデコーダ)はローアドレスについてのデコード処理を行い、メモリセルアレイ22のワード線の選択処理を行う。カラムアドレスデコーダ26(MPUカラムアドレスデコーダ)はカラムアドレスについてのデコード処理を行い、メモリセルアレイ22のビット線の選択処理を行う。ライト/リード回路28(MPUライト/リード回路)はメモリセルアレイ22への画像データのライト処理や、メモリセルアレイ22からの画像データのリード処理を行う。   The memory 20 (display data RAM) stores image data. The memory cell array 22 includes a plurality of memory cells and stores image data (display data) for at least one frame (one screen). The row address decoder 24 (MPU / LCD row address decoder) performs a decoding process on the row address and performs a word line selection process of the memory cell array 22. A column address decoder 26 (MPU column address decoder) performs a decoding process on the column address and performs a selection process of a bit line of the memory cell array 22. The write / read circuit 28 (MPU write / read circuit) performs image data write processing to the memory cell array 22 and image data read processing from the memory cell array 22.

ロジック回路40(ドライバ用ロジック回路)は、表示タイミングを制御するための制御信号やデータ処理タイミングを制御するための制御信号などを生成する。このロジック回路40は例えばゲートアレイ(G/A)などの自動配置配線により形成できる。   The logic circuit 40 (driver logic circuit) generates a control signal for controlling display timing, a control signal for controlling data processing timing, and the like. The logic circuit 40 can be formed by automatic placement and routing such as a gate array (G / A).

制御回路42は各種制御信号を生成したり、装置全体の制御を行う。具体的には階調電圧生成回路110に対して、階調特性(γ特性)を調整するための階調調整データ(γ補正データ)を出力したり、電源回路90に対して、電源電圧を調整するための電源調整データを出力する。またローアドレスデコーダ24、カラムアドレスデコーダ26、ライト/リード回路28を用いたメモリへのライト/リード処理を制御する。   The control circuit 42 generates various control signals and controls the entire apparatus. Specifically, gradation adjustment data (γ correction data) for adjusting gradation characteristics (γ characteristics) is output to the gradation voltage generation circuit 110, or the power supply voltage is supplied to the power supply circuit 90. Outputs power adjustment data for adjustment. In addition, a write / read process to the memory using the row address decoder 24, the column address decoder 26, and the write / read circuit 28 is controlled.

表示タイミング制御回路44は表示タイミングを制御するための各種の制御信号を生成し、メモリ20から電気光学パネル400側への画像データの読み出しを制御する。ホスト(MPU)インターフェース回路46は、ホストからのアクセス毎に内部パルスを発生してメモリ20にアクセスするホストインターフェースを実現する。RGBインターフェース回路48は、ドットクロックにより動画のRGBデータをメモリ20に書き込むRGBインターフェースを実現する。なおホストインターフェース回路46、RGBインターフェース回路48のいずれか一方のみを設ける構成としてもよい。   The display timing control circuit 44 generates various control signals for controlling the display timing, and controls reading of image data from the memory 20 to the electro-optical panel 400 side. The host (MPU) interface circuit 46 implements a host interface that accesses the memory 20 by generating an internal pulse for each access from the host. The RGB interface circuit 48 realizes an RGB interface that writes moving image RGB data to the memory 20 using a dot clock. Note that only one of the host interface circuit 46 and the RGB interface circuit 48 may be provided.

データドライバ50は、電気光学パネル400(電気光学装置)のデータ線に供給するデータ信号(電圧、電流)を生成する回路である。具体的にはデータドライバ50は、メモリ20から画像データ(階調データ、表示データ)を受け、階調電圧生成回路110から複数(例えば256段階)の階調電圧(基準電圧)を受ける。そして、これらの複数の階調電圧の中から、画像データ(階調データ)に対応する電圧(データ電圧)を選択して、電気光学パネル400のデータ線に出力する。   The data driver 50 is a circuit that generates a data signal (voltage, current) to be supplied to a data line of the electro-optical panel 400 (electro-optical device). Specifically, the data driver 50 receives image data (grayscale data, display data) from the memory 20, and receives a plurality of (for example, 256 levels) grayscale voltages (reference voltages) from the grayscale voltage generation circuit 110. Then, a voltage (data voltage) corresponding to the image data (gradation data) is selected from the plurality of gradation voltages, and is output to the data line of the electro-optical panel 400.

走査ドライバ70は電気光学パネル400の走査線を駆動するための走査信号を生成する回路である。具体的には、内蔵するシフトレジスタにおいて信号(イネーブル入出力信号)を順次シフトし、このシフトされた信号をレベル変換した信号を、走査信号(走査電圧)として電気光学パネル400の各走査線に出力する。なお走査ドライバ70に、走査アドレス生成回路やアドレスデコーダを含ませ、走査アドレス生成回路が走査アドレスを生成して出力し、アドレスデコーダが走査アドレスのデコード処理を行うことで、走査信号を生成してもよい。   The scanning driver 70 is a circuit that generates a scanning signal for driving the scanning lines of the electro-optical panel 400. Specifically, a signal (enable input / output signal) is sequentially shifted in a built-in shift register, and a signal obtained by level-converting the shifted signal is applied to each scanning line of the electro-optical panel 400 as a scanning signal (scanning voltage). Output. The scan driver 70 includes a scan address generation circuit and an address decoder, the scan address generation circuit generates and outputs a scan address, and the address decoder performs a scan address decoding process to generate a scan signal. Also good.

電源回路90は各種の電源電圧を生成する回路である。具体的には、入力電源電圧や内部電源電圧を、内蔵する昇圧回路が含む昇圧用キャパシタや昇圧用トランジスタを用いてチャージポンプ方式で昇圧する。そして昇圧により得られた電圧を、データドライバ50、走査ドライバ70、階調電圧生成回路110などに供給する。   The power supply circuit 90 is a circuit that generates various power supply voltages. Specifically, the input power supply voltage and the internal power supply voltage are boosted by a charge pump method using a boosting capacitor and a boosting transistor included in a built-in boosting circuit. Then, the voltage obtained by the boosting is supplied to the data driver 50, the scan driver 70, the gradation voltage generation circuit 110, and the like.

階調電圧生成回路110は階調電圧を生成してデータドライバ50に供給する回路である。具体的には階調電圧生成回路110は、高電位側電圧と低電位側電圧の間を抵抗分割し、抵抗分割ノードに階調電圧を出力するラダー抵抗回路を含むことができる。また階調調整データが書き込まれる階調レジスタ部や、書き込まれた階調調整データに基づいて、抵抗分割ノードに出力される階調電圧を可変に設定(制御)する階調電圧設定回路などを含むことができる。   The gradation voltage generation circuit 110 is a circuit that generates gradation voltages and supplies them to the data driver 50. Specifically, the gradation voltage generation circuit 110 can include a ladder resistor circuit that divides a resistance between a high potential side voltage and a low potential side voltage and outputs a gradation voltage to a resistance dividing node. In addition, a gradation register unit in which gradation adjustment data is written, a gradation voltage setting circuit that variably sets (controls) the gradation voltage output to the resistance division node based on the written gradation adjustment data, and the like. Can be included.

8.データドライバ
次にデータドライバの詳細な構成例について図20を用いて説明する。図20は、データドライバが有する複数のサブドライバブロックの各サブドライバブロックの構成例である。具体的にはデータドライバ(サブドライバブロック)は、D/A変換回路52、データ線駆動回路60-1〜60-Lを含む。そして図20では、1つのD/A変換回路52が、複数のデータ線駆動回路60-1〜60-L(第1〜第Lのデータ線駆動回路)により共用される。なおデータ線駆動回路等を電気光学パネルの各データ線毎に設けてもよいし、データ線駆動回路が複数のデータ線を時分割に駆動するようにしてもよい。またデータドライバ(集積回路装置)の一部又は全部を電気光学パネル上に一体に形成してもよい。
8). Data Driver Next, a detailed configuration example of the data driver will be described with reference to FIG. FIG. 20 is a configuration example of each sub-driver block of a plurality of sub-driver blocks included in the data driver. Specifically, the data driver (sub driver block) includes a D / A conversion circuit 52 and data line driving circuits 60-1 to 60-L. In FIG. 20, one D / A conversion circuit 52 is shared by a plurality of data line driving circuits 60-1 to 60-L (first to Lth data line driving circuits). A data line driving circuit or the like may be provided for each data line of the electro-optical panel, or the data line driving circuit may drive a plurality of data lines in a time division manner. A part or all of the data driver (integrated circuit device) may be integrally formed on the electro-optical panel.

D/A変換回路52(電圧生成回路)は、例えば図19のメモリ20から階調データDG(画像データ、表示データ)を受ける。そして階調データDGに対応した第1、第2の階調電圧VG1、VG2を出力する。   The D / A conversion circuit 52 (voltage generation circuit) receives gradation data DG (image data, display data) from the memory 20 of FIG. 19, for example. Then, the first and second gradation voltages VG1 and VG2 corresponding to the gradation data DG are output.

具体的には、D/A変換回路52は、階調データを受け、階調データに対応した第1、第2の階調電圧VG1、VG2を、第1〜第Lのサンプリング期間の各サンプリング期間に時分割に出力する。   Specifically, the D / A conversion circuit 52 receives the gradation data and applies the first and second gradation voltages VG1 and VG2 corresponding to the gradation data to each sampling in the first to Lth sampling periods. Output in time division during the period.

データ線駆動回路60-1〜60-Lは階調生成アンプ62-1〜62-L(GA1〜GAL)を含む。これらの階調生成アンプ62-1〜62-Lの各々は、第1〜第Lのサンプリング期間の各サンプリング期間においてD/A変換回路52から出力された第1、第2の階調電圧VG1、VG2をサンプリングし、VG1とVG2の間の階調電圧を生成する。   The data line driving circuits 60-1 to 60-L include gradation generation amplifiers 62-1 to 62-L (GA1 to GAL). Each of these gradation generation amplifiers 62-1 to 62-L has first and second gradation voltages VG1 output from the D / A conversion circuit 52 in each sampling period of the first to Lth sampling periods. , VG2 is sampled to generate a gradation voltage between VG1 and VG2.

図21にデータドライバ(サブドライバブロック)の第2の構成例を示す。図21では、データ線駆動回路60-1〜60-Lは、階調生成アンプ62-1〜62-Lの後段に設けられた駆動アンプ64-1〜64-L(第1〜第Lの駆動アンプ)を更に含む。   FIG. 21 shows a second configuration example of the data driver (sub driver block). In FIG. 21, the data line drive circuits 60-1 to 60-L include drive amplifiers 64-1 to 64-L (first to L-th drive amplifiers) provided in the subsequent stage of the gradation generation amplifiers 62-1 to 62-L. Drive amplifier).

データ線駆動回路60-1〜60-Lが含む駆動アンプ64-1〜64-L(DA1〜DAL)は、第1〜第Lのサンプリング期間の後の駆動アンプ用サンプリング期間において、階調生成アンプ62-1〜62-Lの出力電圧をサンプリングする。そして駆動アンプ用サンプリング期間の後の駆動アンプ用ホールド期間において、サンプリングされた出力電圧を出力する。   The drive amplifiers 64-1 to 64-L (DA1 to DAL) included in the data line drive circuits 60-1 to 60-L generate gradations in the drive amplifier sampling period after the first to Lth sampling periods. The output voltage of the amplifiers 62-1 to 62-L is sampled. In the drive amplifier hold period after the drive amplifier sampling period, the sampled output voltage is output.

例えば図22に、6個のデータ線駆動回路GA1〜GA6によりD/A変換回路52が共用される場合の信号波形例を示す。データ線駆動回路GA1〜GA6はサンプリング期間TS1〜TS6(第1〜第Lのサンプリング期間)においてサンプリング動作を行い、その後のホールド期間TH1〜TH6(第1〜第Lのホールド期間)においてホールド動作を行う。   For example, FIG. 22 shows a signal waveform example when the D / A conversion circuit 52 is shared by the six data line driving circuits GA1 to GA6. The data line driving circuits GA1 to GA6 perform a sampling operation in the sampling periods TS1 to TS6 (first to Lth sampling periods), and perform a holding operation in the subsequent hold periods TH1 to TH6 (first to Lth hold periods). Do.

そして駆動アンプDA1〜DA6は、サンプリング期間TS1〜TS6の後の駆動アンプ用サンプリング期間TDSにおいて、サンプリング動作を行い、その後の駆動アンプ用ホールド期間TDHにおいて、ホールド動作を行う。   The drive amplifiers DA1 to DA6 perform a sampling operation in the drive amplifier sampling period TDS after the sampling periods TS1 to TS6, and perform a hold operation in the subsequent drive amplifier hold period TDH.

図20、図21の構成によれば、データ線駆動回路毎にD/A変換回路を設ける必要はなく、複数のデータ線駆動回路60-1〜60-Lに対して1つのD/A変換回路52を設ければ済む。従って、集積回路装置内でのD/A変換回路52の占有面積を削減でき、集積回路装置の小規模化を図れる。   20 and 21, it is not necessary to provide a D / A conversion circuit for each data line driving circuit, and one D / A conversion is performed for a plurality of data line driving circuits 60-1 to 60-L. A circuit 52 may be provided. Therefore, the area occupied by the D / A conversion circuit 52 in the integrated circuit device can be reduced, and the integrated circuit device can be downsized.

そしてこのように、D/A変換回路52が時分割に第1、第2の階調電圧VG1、VG2を出力したとしても、階調生成アンプ62-1〜62-Lのサンプリング機能により、第1〜第Lの各サンプリング期間での電圧の適正なサンプリングが可能になる。   As described above, even if the D / A conversion circuit 52 outputs the first and second gradation voltages VG1 and VG2 in a time division manner, the sampling function of the gradation generation amplifiers 62-1 to 62-L causes the first and second gradation voltages VG1 and VG2 to be output. Appropriate sampling of the voltage in each of the 1st to Lth sampling periods becomes possible.

また、このようにD/A変換回路52を時分割に使用すると、図22に示すようにサンプリング期間TS1〜TS6の総和時間が長くなってしまう。このため、例えば階調生成アンプGA6のホールド期間TH6が短くなり、データ線の駆動時間に余裕が無くなってしまう。   Further, when the D / A conversion circuit 52 is used for time division in this way, the total time of the sampling periods TS1 to TS6 becomes longer as shown in FIG. For this reason, for example, the hold period TH6 of the gradation generation amplifier GA6 is shortened, and there is no margin in the drive time of the data line.

この点、図21に示すように階調生成アンプGA1〜GA6の後段に駆動アンプDA1〜DA6を設ければ、図22のE15に示すように、サンプリング期間TS1〜TS6の間、駆動アンプDA1〜DA6がホールド動作モードになってデータ線を駆動できる。従って、データ線の駆動時間を長くすることができ、データ線に高精度な電圧を供給できる。   In this regard, if the drive amplifiers DA1 to DA6 are provided after the gradation generation amplifiers GA1 to GA6 as shown in FIG. 21, the drive amplifiers DA1 to DA6 are sampled during the sampling periods TS1 to TS6 as shown at E15 in FIG. DA6 enters the hold operation mode and can drive the data line. Therefore, the drive time of the data line can be extended, and a highly accurate voltage can be supplied to the data line.

また、これまでのデータドライバでは、データ線に供給する電圧を高精度化するために、例えば駆動期間の後半にD/A変換回路によりデータ線を直接駆動するDAC駆動を行っていた。このために、各データ線毎に同じ構成のD/A変換回路を設ける必要があり、D/A変換回路のレイアウト面積が原因となって集積回路装置の大規模化を招いていた。   Further, in the conventional data driver, in order to increase the voltage supplied to the data line with high accuracy, for example, in the second half of the driving period, DAC driving for directly driving the data line by the D / A conversion circuit is performed. For this reason, it is necessary to provide a D / A conversion circuit having the same configuration for each data line, which causes an increase in the scale of the integrated circuit device due to the layout area of the D / A conversion circuit.

この点、階調生成アンプや駆動アンプにサンプルホールド機能を持たせて、例えばフリップアラウンド型サンプルホールド回路により構成すれば、いわゆるオフセットフリーを実現できる。従って、データ線への出力電圧のバラツキを最小限に抑えて、データ線に高精度な電圧を供給できるようになるため、上記のDAC駆動が不要になる。従って、各データ線毎に同じ構成のD/A変換回路を設ける必要がなくなり、図20、図21に示すように、1つのD/A変換回路を複数のデータ線駆動回路で共用できるようになる。従って、データ線の電圧の高精度化とデータドライバの小面積化を両立できる。   In this respect, if the tone generation amplifier and the drive amplifier have a sample hold function and are configured by, for example, a flip-around sample hold circuit, so-called offset free can be realized. Accordingly, it is possible to supply a highly accurate voltage to the data line while minimizing the variation in the output voltage to the data line, and thus the above-described DAC drive is not necessary. Therefore, it is not necessary to provide a D / A conversion circuit having the same configuration for each data line, and a single D / A conversion circuit can be shared by a plurality of data line driving circuits as shown in FIGS. Become. Therefore, it is possible to achieve both high accuracy of the voltage of the data line and reduction of the area of the data driver.

また図20、図21の構成によれば、階調電圧線を、R用(赤)、G用(緑)、B用(青)に時分割に共用できるという利点もある。   20 and 21 also has an advantage that the gradation voltage lines can be shared in time division for R (red), G (green), and B (blue).

例えば図19のメモリ20とデータドライバ50とを接続するデータ転送バス(階調データバス)が例えば16ビットのバスであったとする。また、R、G、Bの各サブピクセルのビット数が8ビットであり、R、G、Bのサブピクセルから構成されるピクセルのビット数が8×3=24ビットであったとする。   For example, it is assumed that the data transfer bus (gradation data bus) connecting the memory 20 and the data driver 50 in FIG. 19 is, for example, a 16-bit bus. Further, it is assumed that the number of bits of each of the R, G, and B subpixels is 8 bits, and the number of bits of the pixel configured by the R, G, and B subpixels is 8 × 3 = 24 bits.

この場合に図22のE1、E2では、第1の画素の8ビットのサブピクセル画像データR0(階調データ)と、第1の画素の隣の第2の画素の8ビットのサブピクセル画像データR1(階調データ)が、例えば16ビットのデータ転送バス(階調データバス)を介して各メモリブロックから各データドライバブロックに転送される。   In this case, in E1 and E2 of FIG. 22, 8-bit sub-pixel image data R0 (gradation data) of the first pixel and 8-bit sub-pixel image data of the second pixel adjacent to the first pixel. R1 (gradation data) is transferred from each memory block to each data driver block via, for example, a 16-bit data transfer bus (gradation data bus).

そして図22のE3ではD/A変換回路52は、8ビットのサブピクセル画像データR0に対応する第1、第2の階調電圧VG1、VG2を出力する。するとE4に示すように階調生成アンプGA1は、サンプリング期間TS1においてVG1、VG2のサンプリング動作を行って、VG1とVG2の間の階調電圧を生成する。   In E3 of FIG. 22, the D / A conversion circuit 52 outputs first and second gradation voltages VG1 and VG2 corresponding to the 8-bit subpixel image data R0. Then, as indicated by E4, the gradation generating amplifier GA1 performs a sampling operation of VG1 and VG2 in the sampling period TS1, and generates a gradation voltage between VG1 and VG2.

またE5ではD/A変換回路52は、8ビットのサブピクセル画像データR1に対応する第1、第2の階調電圧VG1、VG2を出力する。するとE6に示すように階調生成アンプGA2は、サンプリング期間TS2においてVG1、VG2のサンプリング動作を行って、VG1とVG2の間の階調電圧を生成する。   In E5, the D / A conversion circuit 52 outputs first and second gradation voltages VG1 and VG2 corresponding to the 8-bit subpixel image data R1. Then, as indicated by E6, the gradation generation amplifier GA2 performs a sampling operation of VG1 and VG2 in the sampling period TS2, and generates a gradation voltage between VG1 and VG2.

またE7、E8では、8ビットのサブピクセル画像データG0と、第2の画素の8ビットのサブピクセル画像データG1が、16ビットのデータ転送バス(階調データバス)を介して各メモリブロックから各データドライバブロックに転送される。   In E7 and E8, 8-bit subpixel image data G0 and 8-bit subpixel image data G1 of the second pixel are transferred from each memory block via a 16-bit data transfer bus (gradation data bus). Transferred to each data driver block.

そしてE9ではD/A変換回路52は、8ビットのサブピクセル画像データG0に対応する第1、第2の階調電圧VG1、VG2を出力する。するとE10に示すように階調生成アンプGA3は、サンプリング期間TS3においてVG1、VG2のサンプリング動作を行って、VG1とVG2の間の階調電圧を生成する。   In E9, the D / A conversion circuit 52 outputs the first and second gradation voltages VG1 and VG2 corresponding to the 8-bit subpixel image data G0. Then, as indicated by E10, the gradation generation amplifier GA3 performs a sampling operation of VG1 and VG2 in the sampling period TS3, and generates a gradation voltage between VG1 and VG2.

またE11ではD/A変換回路52は、8ビットのサブピクセル画像データG1に対応する第1、第2の階調電圧VG1、VG2を出力する。するとE12に示すように階調生成アンプGA4は、サンプリング期間TS4においてVG1、VG2のサンプリング動作を行って、VG1とVG2の間の階調電圧を生成する。なおE13、E14ではサブピクセル画像データB0、B1が転送され、上記の同様の処理が行われる。   In E11, the D / A conversion circuit 52 outputs first and second gradation voltages VG1 and VG2 corresponding to the 8-bit subpixel image data G1. Then, as indicated by E12, the gradation generation amplifier GA4 performs a sampling operation of VG1 and VG2 in the sampling period TS4 to generate a gradation voltage between VG1 and VG2. In E13 and E14, the sub-pixel image data B0 and B1 are transferred, and the same processing as described above is performed.

このようにすれば、R用、G用、B用に別々の階調電圧線を設けなくも済むようになり、1本の階調電圧線をR用、G用、B用の階調電圧の転送に時分割に使用できるようになる。例えば図22のE1、E2では階調電圧線をR用に使用し、E7、E8では階調電圧線をG用に使用し、E13、E14では階調電圧線をB用に使用できる。   In this way, it is not necessary to provide separate gradation voltage lines for R, G, and B, and one gradation voltage line is used for the gradation voltages for R, G, and B. Can be used in a time-sharing manner. For example, the gradation voltage line can be used for R in E1 and E2 in FIG. 22, the gradation voltage line can be used for G in E7 and E8, and the gradation voltage line can be used for B in E13 and E14.

例えば、R用、G用、B用に、各々、64本の階調電圧線が必要な場合に、R用、G用、B用に別々の階調電圧線を設ける手法では、64×3=192本の階調電圧線が必要になる。   For example, when 64 gradation voltage lines are required for each of R, G, and B, the method of providing separate gradation voltage lines for R, G, and B is 64 × 3. = 192 grayscale voltage lines are required.

この点、本実施形態では、1本の階調電圧線をR用、G用、B用に時分割に使用しているため、64本の階調電圧線で済むようになり、階調電圧線の配線領域を大幅に削減でき、集積回路装置の小面積化を図れる。   In this respect, in the present embodiment, since one gradation voltage line is used for R, G, and B in a time-sharing manner, 64 gradation voltage lines can be used, and the gradation voltage is reduced. The wiring area of the line can be greatly reduced, and the area of the integrated circuit device can be reduced.

なお本実施形態では低消費電力化を実現するために、データ線の共通電位設定手法(イコライズ)を採用している。具体的には図22のE16に示すように、駆動アンプ用サンプリング期間TDSにおいて、駆動アンプDA1〜DA6の出力線をコモン電圧VCOM等の共通電位に設定する。例えば共通電位であるコモン電圧VCOMに設定する。なお共通電位はVCOMに限定されず、例えばGNDの電位などであってもよい。   In the present embodiment, a common potential setting method (equalization) of the data lines is adopted in order to realize low power consumption. Specifically, as indicated by E16 in FIG. 22, in the drive amplifier sampling period TDS, the output lines of the drive amplifiers DA1 to DA6 are set to a common potential such as the common voltage VCOM. For example, the common voltage VCOM which is a common potential is set. The common potential is not limited to VCOM, and may be, for example, a GND potential.

このようにすれば、電気光学パネルに蓄積された電荷を再利用して、電気光学パネルのデータ線への電荷の充放電が行われるようになるため、より一層の低消費電力化を図れる。   By doing so, the charge accumulated in the electro-optical panel is reused to charge and discharge the charge on the data line of the electro-optical panel, so that the power consumption can be further reduced.

9.電子機器
図23(A)、図23(B)に本実施形態の集積回路装置10を含む電子機器や電気光学装置500の構成例を示す。なお図23(A)、図23(B)の構成要素の一部を省略したり、他の構成要素(例えばカメラ、操作部又は電源等)を追加するなどの種々の変形実施が可能である。また本実施形態の電子機器は携帯電話機には限定されず、デジタルカメラ、PDA、電子手帳、電子辞書、テレビ、プロジェクタ、或いは携帯型情報端末などであってもよい。
9. Electronic Device FIGS. 23A and 23B show a configuration example of an electronic device or the electro-optical device 500 including the integrated circuit device 10 of this embodiment. Note that various modifications may be made such as omitting some of the components shown in FIGS. 23A and 23B or adding other components (such as a camera, an operation unit, or a power supply). . The electronic device of the present embodiment is not limited to a mobile phone, and may be a digital camera, a PDA, an electronic notebook, an electronic dictionary, a television, a projector, or a portable information terminal.

図23(A)、図23(B)においてホストデバイス410は、例えばMPU、ベースバンドエンジンなどである。このホストデバイス410は、表示ドライバである集積回路装置10の制御を行う。或いはアプリケーションエンジンやベースバンドエンジンとしての処理や、圧縮、伸長、サイジングなどのグラフィックエンジンとしての処理を行うこともできる。また図23(B)の画像処理コントローラ420は、ホストデバイス410に代行して、圧縮、伸長、サイジングなどのグラフィックエンジンとしての処理を行う。   In FIGS. 23A and 23B, the host device 410 is, for example, an MPU or a baseband engine. The host device 410 controls the integrated circuit device 10 that is a display driver. Alternatively, processing as an application engine or baseband engine, or processing as a graphic engine such as compression, decompression, or sizing can be performed. In addition, the image processing controller 420 in FIG. 23B performs processing as a graphic engine such as compression, decompression, and sizing on behalf of the host device 410.

図23(A)の場合には、集積回路装置10としてメモリ内蔵のものを用いることができる。即ちこの場合には集積回路装置10は、ホストデバイス410からの画像データを、一旦内蔵メモリに書き込み、書き込まれた画像データを内蔵メモリから読み出して、電気光学パネルを駆動する。一方、図23(B)の場合には、集積回路装置10としてメモリ非内蔵のものを用いることができる。即ちこの場合には、ホストデバイス410からの画像データは、画像処理コントローラ420の内蔵メモリに書き込まれる。そして集積回路装置10は、画像処理コントローラ420の制御の下で、電気光学パネル400を駆動する。   In the case of FIG. 23A, the integrated circuit device 10 having a built-in memory can be used. That is, in this case, the integrated circuit device 10 once writes the image data from the host device 410 into the built-in memory, reads the written image data from the built-in memory, and drives the electro-optical panel. On the other hand, in the case of FIG. 23B, an integrated circuit device 10 without a memory can be used. That is, in this case, the image data from the host device 410 is written into the built-in memory of the image processing controller 420. The integrated circuit device 10 drives the electro-optical panel 400 under the control of the image processing controller 420.

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語(第1の入力端子、第2の入力端子等)と共に記載された用語(反転入力端子、非反転入力端子等)は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また集積回路装置、電気光学装置、電子機器等の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定に限定されず、種々の変形実施が可能である。   Although the present embodiment has been described in detail as described above, it will be easily understood by those skilled in the art that many modifications can be made without departing from the novel matters and effects of the present invention. Accordingly, all such modifications are intended to be included in the scope of the present invention. For example, in the specification or the drawings, terms (inverted input terminals, non-inverted input terminals, etc.) described at least once together with different terms having a broader meaning or the same meaning (first input terminal, second input terminal, etc.) are: The different terms can be used anywhere in the specification or drawings. Further, the configurations and operations of the integrated circuit device, the electro-optical device, the electronic apparatus, and the like are not limited to those described in this embodiment, and various modifications can be made.

図1(A)、図1(B)は本実施形態のサンプルホールド回路の基本構成。1A and 1B are basic configurations of the sample-and-hold circuit of this embodiment. 図2(A)〜図2(C)はサンプルホールド回路の具体例。2A to 2C are specific examples of the sample and hold circuit. 図3(A)、図3(B)はサンプルホールド回路の動作説明図。3A and 3B are diagrams for explaining the operation of the sample and hold circuit. 帰還用スイッチ素子のレイアウト配置例。The layout arrangement example of the switch element for feedback. 帰還用スイッチ素子のレイアウト配置例。The layout arrangement example of the switch element for feedback. 図6(A)、図6(B)は帰還用スイッチ素子の他のレイアウト配置例。6A and 6B show other layout arrangement examples of the feedback switch element. 帰還用スイッチ素子の他のレイアウト配置例。The other layout arrangement example of the switch element for feedback. 図8(A)、図8(B)はサンプルホールド回路、演算増幅器の詳細な構成例。8A and 8B show detailed configuration examples of the sample hold circuit and the operational amplifier. サンプルホールド回路のレイアウト配置を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the layout arrangement | positioning of a sample hold circuit. 本実施形態のサンプルホールド回路のレイアウト配置例。4 is a layout arrangement example of a sample and hold circuit according to the present embodiment. キャパシタのレイアウト配置を説明するための断面図。Sectional drawing for demonstrating the layout arrangement | positioning of a capacitor. キャパシタのレイアウト配置例。An example of layout of capacitors. 図13(A)、図13(B)は第2の構成例のサンプルホールド回路の説明図。FIG. 13A and FIG. 13B are explanatory diagrams of a sample-and-hold circuit of the second configuration example. 図14(A)、図14(B)は第2の構成例のサンプルホールド回路の詳細例。14A and 14B are detailed examples of the sample-and-hold circuit of the second configuration example. サンプルホールド回路の回路動作の説明図。Explanatory drawing of the circuit operation | movement of a sample hold circuit. 図16(A)〜図16(C)は本実施形態のスイッチ制御手法の説明図。FIG. 16A to FIG. 16C are explanatory diagrams of the switch control method of the present embodiment. 図17(A)、図17(B)はサンプルホールド回路の第2の構成例の変形例の説明図。FIG. 17A and FIG. 17B are explanatory diagrams of a modification of the second configuration example of the sample and hold circuit. 本実施形態のサンプルホールド回路の詳細なレイアウト配置例。3 is a detailed layout arrangement example of a sample and hold circuit of the present embodiment. 本実施形態の集積回路装置の回路構成例。2 is a circuit configuration example of the integrated circuit device of the present embodiment. データドライバの構成例。Configuration example of data driver. データドライバの第2の構成例。2 shows a second configuration example of a data driver. データドライバの動作を説明するための信号波形例。The signal waveform example for demonstrating operation | movement of a data driver. 図23(A)、図23(B)は電子機器の構成例。FIG. 23A and FIG. 23B are configuration examples of electronic devices.

符号の説明Explanation of symbols

SF 帰還用スイッチ素子、SS サンプリング用スイッチ素子、
CS サンプリング用キャパシタ、SA フリップアラウンド用スイッチ素子、
OP1 演算増幅器、NEG サミングノード、LNEG サミングノードライン、
TFP 帰還用P型トランジスタ、TFN 帰還用N型トランジスタ、
DP、DN ドレイン、SP、SN ソース、GP、GN ゲート、
CDP、CDN ドレインコンタクト、CSP、CSN ソースコンタクト、
LDA1、LDB1、LDB2、LDB3 ドレイン接続ライン、
LSA1、LSB1、LSB2、LSB3 ソース接続ライン、
LGP、LGN ゲート接続ライン、
SLA1〜SLA4、SLB1〜SLB7 シールドパターン、
OPR 演算増幅器領域、CR キャパシタ領域、SWR スイッチ素子領域、
CS1、CS2 サンプリング用キャパシタ、CAX 補助キャパシタ、
CCP 位相補償用キャパシタ、LNS1、LNS2 接続ノードライン、
10 集積回路装置、20 メモリ、22 メモリセルアレイ、
24 ローアドレスデコーダ、26 カラムアドレスデコーダ、
28 ライト/リード回路、40 ロジック回路、42 制御回路、
44 表示タイミング制御回路、46 ホストインターフェース回路、
48 RGBインターフェース回路、50 データドライバ、
52 D/A変換回路、54 スイッチ回路、
60 60-1〜60-L データ線駆動回路、62、62-1〜62-L 階調生成アンプ、
64 64-1〜64-L 駆動アンプ、70 走査ドライバ、90 電源回路、
110 階調電圧生成回路、400 電気光学パネル、410 ホストデバイス、
420 画像処理コントローラ、500 電気光学装置
SF switch element for feedback, SS switch element for sampling,
CS sampling capacitor, SA flip-around switch element,
OP1 operational amplifier, NEG summing node, LNEG summing node line,
TFP feedback P-type transistor, TFN feedback N-type transistor,
DP, DN drain, SP, SN source, GP, GN gate,
CDP, CDN drain contact, CSP, CSN source contact,
LDA1, LDB1, LDB2, LDB3 drain connection lines,
LSA1, LSB1, LSB2, LSB3 source connection line,
LGP, LGN gate connection line,
SLA1 to SLA4, SLB1 to SLB7 shield pattern,
OPR operational amplifier area, CR capacitor area, SWR switch element area,
CS1, CS2 sampling capacitor, CAX auxiliary capacitor,
CCP phase compensation capacitor, LNS1, LNS2 connection node line,
10 integrated circuit device, 20 memory, 22 memory cell array,
24 row address decoder, 26 column address decoder,
28 write / read circuit, 40 logic circuit, 42 control circuit,
44 display timing control circuit, 46 host interface circuit,
48 RGB interface circuit, 50 data driver,
52 D / A conversion circuit, 54 switch circuit,
60 60-1 to 60-L data line drive circuit, 62, 62-1 to 62-L gradation generation amplifier,
64 64-1 to 64-L drive amplifier, 70 scan driver, 90 power supply circuit,
110 gradation voltage generation circuit, 400 electro-optical panel, 410 host device,
420 image processing controller, 500 electro-optical device

Claims (16)

演算増幅器と、
サンプルホールド回路の入力ノードと、前記演算増幅器の第1の入力端子のノードであるサミングノードとの間に設けられたサンプリング用キャパシタと、
前記演算増幅器の出力端子と前記サミングノードとの間に設けられ、トランスファーゲートにより構成される帰還用スイッチ素子とを含み、
前記帰還用スイッチ素子は、前記サミングノードのラインであるサミングノードラインがそのドレインに電気的に接続される帰還用P型トランジスタと、前記サミングノードラインがそのドレインに電気的に接続される帰還用N型トランジスタを含み、
前記帰還用P型トランジスタ、前記帰還用N型トランジスタのドレインコンタクトと、前記帰還用P型トランジスタ、前記帰還用N型トランジスタのソースコンタクトとの間の領域に、シールドパターンが形成されることを特徴とするサンプルホールド回路。
An operational amplifier;
A sampling capacitor provided between an input node of the sample hold circuit and a summing node which is a node of the first input terminal of the operational amplifier;
A feedback switching element provided between an output terminal of the operational amplifier and the summing node, and configured by a transfer gate;
The feedback switch element includes a feedback P-type transistor in which a summing node line which is a line of the summing node is electrically connected to a drain thereof, and a feedback transistor in which the summing node line is electrically connected to a drain thereof. Including N-type transistors,
A shield pattern is formed in a region between the drain contact of the feedback P-type transistor and the feedback N-type transistor and the source contact of the feedback P-type transistor and the feedback N-type transistor. Sample hold circuit.
請求項1において、
前記帰還用P型トランジスタのソースから前記帰還用P型トランジスタのドレインへと向かう方向を第1の方向とし、前記第1の方向に直交する方向を第2の方向とした場合に、
前記帰還用P型トランジスタ、前記帰還用N型トランジスタのドレインコンタクトに接続されるドレイン接続ラインが、前記第2の方向に沿って配線され、
前記帰還用P型トランジスタ、前記帰還用N型トランジスタのソースコンタクトに接続されるソース接続ラインが、前記第2の方向に沿って配線され、
前記ドレイン接続ラインと前記ソース接続ラインとの間の領域において、前記シールパターンであるシールドラインが、前記第2の方向に沿って配線されることを特徴とするサンプルホールド回路。
In claim 1,
When the direction from the source of the feedback P-type transistor to the drain of the feedback P-type transistor is the first direction, and the direction orthogonal to the first direction is the second direction,
A drain connection line connected to a drain contact of the feedback P-type transistor and the feedback N-type transistor is wired along the second direction,
A source connection line connected to a source contact of the feedback P-type transistor and the feedback N-type transistor is wired along the second direction,
A sample-and-hold circuit, wherein a shield line as the seal pattern is wired along the second direction in a region between the drain connection line and the source connection line.
請求項2において、
前記シールドパターンは、前記ドレイン接続ラインと同層の金属層により形成されることを特徴とするサンプルホールド回路。
In claim 2,
The sample-and-hold circuit, wherein the shield pattern is formed of the same metal layer as the drain connection line.
請求項3において、
前記シールドパターンを形成する金属層よりも上層の金属層で形成される第2のシールドパターンが、前記シールドパターン及び前記ドレイン接続ラインにオーバーラップするように形成されることを特徴とするサンプルホールド回路。
In claim 3,
A sample and hold circuit, wherein a second shield pattern formed of a metal layer above the metal layer forming the shield pattern is formed so as to overlap the shield pattern and the drain connection line. .
請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記シールドパターンが、前記帰還用P型トランジスタ、前記帰還用N型トランジスタのゲートにオーバーラップするように形成されることを特徴とするサンプルホールド回路。
In any one of Claims 1 thru | or 4,
The sample and hold circuit, wherein the shield pattern is formed so as to overlap the gates of the feedback P-type transistor and the feedback N-type transistor.
請求項1乃至5のいずれかにおいて、
サンプルホールド回路の前記入力ノードと、前記サンプリング用キャパシタとの間に設けられたサンプリング用スイッチ素子と、
前記サンプリング用スイッチ素子と前記サンプリング用キャパシタとの接続ノードと、前記演算増幅器の前記出力端子との間に設けられたフリップアラウンド用スイッチ素子とを含むことを特徴とするサンプルホールド回路。
In any one of Claims 1 thru | or 5,
A sampling switch element provided between the input node of the sample hold circuit and the sampling capacitor;
A sample and hold circuit comprising: a flip-around switch element provided between a connection node between the sampling switch element and the sampling capacitor and the output terminal of the operational amplifier.
請求項6において、
第1の方向に直交する方向を第2の方向とした場合に、前記サンプリング用キャパシタは、前記サンプリング用スイッチ素子、前記フリップアラウンド用スイッチ素子の前記第2の方向に配置され、
前記サンプリング用スイッチ素子及び前記フリップアラウンド用スイッチ素子は、前記演算増幅器及び前記帰還用スイッチ素子と、前記サンプリング用キャパシタとの間に配置されることを特徴とするサンプルホールド回路。
In claim 6,
When the direction orthogonal to the first direction is the second direction, the sampling capacitor is disposed in the second direction of the sampling switch element and the flip-around switch element,
The sampling and holding circuit, wherein the sampling switch element and the flip-around switch element are arranged between the operational amplifier and the feedback switch element and the sampling capacitor.
請求項7において、
前記サミングノードラインが、前記サンプリング用スイッチ素子及び前記フリップアラウンド用スイッチ素子が形成されるスイッチ素子領域上を前記第2の方向に沿って配線されて、前記サンプリング用キャパシタの一端に接続されることを特徴とするサンプルホールド回路。
In claim 7,
The summing node line is wired along the second direction over the switch element region where the sampling switch element and the flip-around switch element are formed, and is connected to one end of the sampling capacitor. A sample-and-hold circuit.
請求項8において、
前記サミングノードラインのうちの前記スイッチ素子領域に配線されるラインは、前記サミングノードラインのうちの前記演算増幅器の領域に形成されるラインを形成する金属層よりも、上層の金属層で形成されることを特徴とするサンプルホールド回路。
In claim 8,
Of the summing node line, a line wired to the switch element region is formed of a metal layer that is an upper layer than a metal layer that forms a line formed in the operational amplifier region of the summing node line. A sample-and-hold circuit.
請求項9において、
前記サミングノードラインのうちの前記スイッチ素子領域に配線されるラインの下層には、スイッチ素子領域用シールドパターンが形成されることを特徴とするサンプルホールド回路。
In claim 9,
The sample-and-hold circuit, wherein a shield pattern for a switch element region is formed in a lower layer of a line wired to the switch element region in the summing node line.
請求項7乃至10のいずれかにおいて、
前記第2の方向の反対方向を第4の方向とした場合に、前記演算増幅器の第2の端子に設定されるアナログ基準電源電圧のラインであるアナログ基準電源電圧ラインが、前記サミングノードラインの前記第4の方向において前記第1の方向に沿って配線されることを特徴とするサンプルホールド回路。
In any of claims 7 to 10,
When the direction opposite to the second direction is the fourth direction, an analog reference power supply voltage line, which is an analog reference power supply voltage line set at the second terminal of the operational amplifier, is connected to the summing node line. A sample-and-hold circuit, wherein the sample-and-hold circuit is wired along the first direction in the fourth direction.
請求項11において、
前記演算増幅器にバイアス信号を供給するバイアス信号ラインが、前記アナログ基準電源電圧ラインの前記第4の方向において前記第1の方向に沿って配線されることを特徴とするサンプルホールド回路。
In claim 11,
A sample and hold circuit, wherein a bias signal line for supplying a bias signal to the operational amplifier is wired along the first direction in the fourth direction of the analog reference power supply voltage line.
請求項6乃至12のいずれかにおいて、
前記サンプリング用スイッチ素子として、サンプルホールド回路の第1の入力ノードと第1の接続ノードとの間に設けられた第1のサンプリング用スイッチ素子と、サンプルホールド回路の第2の入力ノードと第2の接続ノードとの間に設けられた第2のサンプリング用スイッチ素子とが設けられ、
前記サンプリング用キャパシタとして、前記第1の接続ノードと前記サミングノードとの間に設けられた第1のサンプリング用キャパシタと、前記第2の接続ノードと前記サミングノードとの間に設けられた第2のサンプリング用キャパシタとが設けられ、
前記フリップアラウンド用スイッチ素子として、前記第1の接続ノードと前記演算増幅器の前記出力端子との間に設けられた第1のフリップアラウンド用スイッチ素子と、前記第2の接続ノードと前記演算増幅器の前記出力端子との間に設けられた第2のフリップアラウンド用スイッチ素子とが設けられることを特徴とするサンプルホールド回路。
In any of claims 6 to 12,
As the sampling switch element, a first sampling switch element provided between a first input node and a first connection node of the sample and hold circuit, a second input node and a second of the sample and hold circuit. A second sampling switch element provided between the first and second connection nodes,
As the sampling capacitor, a first sampling capacitor provided between the first connection node and the summing node, and a second provided between the second connection node and the summing node. And a sampling capacitor of
The flip-around switch element includes a first flip-around switch element provided between the first connection node and the output terminal of the operational amplifier, the second connection node, and the operational amplifier. And a second flip-around switch element provided between the output terminal and the output terminal.
請求項1乃至13のいずれかに記載のサンプルホールド回路を含むことを特徴とする集積回路装置。   14. An integrated circuit device comprising the sample and hold circuit according to claim 1. 請求項14に記載の集積回路装置を含むことを特徴とする電気光学装置。   An electro-optical device comprising the integrated circuit device according to claim 14. 請求項15に記載の電気光学装置を含むことを特徴とする電子機器。   An electronic apparatus comprising the electro-optical device according to claim 15.
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