JP2010226649A - Semiconductor integrated circuit - Google Patents
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Description
本発明は、ミキサ回路、セレクタ回路、ボリューム回路等として用いられる半導体集積回路に関する。 The present invention relates to a semiconductor integrated circuit used as a mixer circuit, a selector circuit, a volume circuit, or the like.
図3はミキサ回路またはセレクタ回路として用いられる従来の半導体集積回路の構成例を示す回路図である。この図において、符号1は入力信号IN1が加えられる入力端子であり、抵抗3を介してNMOSトランジスタ(スイッチ手段)5のドレインに接続されている。NMOSトランジスタのゲートには制御信号SEL1が加えられ、ソースは演算増幅器(増幅手段)8の反転入力端に接続されている。同様に、符号2は入力信号IN2が加えられる入力端子であり、抵抗4を介してNMOSトランジスタ(スイッチ手段)6のドレインに接続されている。NMOSトランジスタのゲートには制御信号SEL2が加えられ、ソースは演算増幅器8の反転入力端に接続されている。演算増幅器8の非反転入力端には電源電圧VDDの1/2の電圧が加えられ、反転入力端と出力端の間に抵抗7が接続され、出力端に得られる信号が出力端子9から出力される。
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional semiconductor integrated circuit used as a mixer circuit or a selector circuit. In this figure,
このような構成による回路をミキサ回路として用いる場合は、制御信号SEL1、SEL2としてHレベル(電源電圧VDD)の信号をNMOSトランジスタ5、6の各ゲートへ加える。これにより、NMOSトランジスタ5、6がオン状態となり、入力信号IN1、IN2を加算した信号が出力端子9から出力される。
When a circuit having such a configuration is used as a mixer circuit, an H level (power supply voltage VDD) signal is applied to the gates of the
また、セレクタ回路として用いる場合は、制御信号SEL1、SEL2の一方をHレベル、他方をLレベル(接地レベル)とする。例えば、制御信号SEL1をHレベル、SEL2をLレベルとすると、入力信号IN1が増幅されて出力端子9から出力される。逆に、制御信号SEL2をHレベル、SEL1をLレベルとすると、入力信号IN2が増幅されて出力端子9から出力される。
When used as a selector circuit, one of the control signals SEL1 and SEL2 is set to H level and the other is set to L level (ground level). For example, when the control signal SEL1 is set to H level and SEL2 is set to L level, the input signal IN1 is amplified and output from the
図4はボリューム回路として用いられる従来の半導体集積回路の構成例を示す回路図である。この図において、符号11は入力信号INが加えられる入力端子であり、抵抗12の一端に接続されている。抵抗12〜16はシリーズ接続された抵抗であり、抵抗12、13の接続点がNMOSトランジスタ21のドレインに接続され、抵抗13、14の接続点がNMOSトランジスタ22のドレインに接続され、抵抗14、15の接続点がNMOSトランジスタ23のドレインに接続され、抵抗15、16の接続点がNMOSトランジスタ24のドレインに接続され、抵抗16の他端が演算増幅器25の出力端に接続されている。また、NMOSトランジスタ21〜24の各ゲートには制御信号VL4〜VL1が加えられ、各ソースが共に演算増幅器25の反転入力端に接続されている。演算増幅器25の非反転入力端には電源電圧VDDの1/2の電圧が加えられ、出力端に得られる信号が出力端子26から出力される。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of a conventional semiconductor integrated circuit used as a volume circuit. In this figure,
このような構成において、制御信号VL1のみにHレベルの信号を加えると、入力信号INが抵抗12〜15の合成抵抗値と抵抗16の抵抗値によって決まる増幅率で増幅され、出力端子26から出力される。この場合、出力信号が最小となる。また、制御信号VL2のみにHレベルの信号を加えると、入力信号INが抵抗12〜14の合成抵抗値と抵抗15、16の合成抵抗値によって決まる増幅率で増幅され、出力端子26から出力される。この場合、出力信号のレベルが制御信号VL1のみの場合より大きくなる。以下、同様に、制御信号VL3、VL4のみに順次Hレベルの信号を加えると、出力端子26の信号が順次大きくなる。すなわち、図4の回路はボリュームとして動作する。
In such a configuration, when an H level signal is added only to the control signal VL1, the input signal IN is amplified with an amplification factor determined by the combined resistance value of the
ところで、上述した半導体集積回路においては、演算増幅器8、25の非反転入力端に電圧VDD/2が加えられ、この結果、NMOSトランジスタ5、6、21〜24の各ソースが接続される演算増幅器8、25の反転入力端子(仮想接地点)の電圧がVDD/2という高い電圧となるため、基板効果によりNMOSトランジスタ5、6、21〜24の閾値Vthが高くなっている。そのため、電源電圧を低くしていくと、NMOSトランジスタ5、6、21〜24が最初にオンできなくなり、これが低電圧動作のボトルネックとなる問題があった。
By the way, in the above-described semiconductor integrated circuit, the voltage VDD / 2 is applied to the non-inverting input terminals of the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、その目的は、電源電圧が低い場合においても確実に動作させることができる半導体集積回路を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a semiconductor integrated circuit that can be reliably operated even when a power supply voltage is low.
上述した課題を解決するために、本発明は、入力端子に入力される信号を、制御信号に従ってオン/オフ制御するスイッチ手段と、前記スイッチ手段によってオン/オフ制御された信号を増幅する増幅手段とを具備する半導体集積回路において、前記制御信号を前記増幅手段の電源電圧より高い電圧に昇圧するレベルシフタを設けたことを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides switch means for controlling on / off of a signal input to an input terminal according to a control signal, and amplification means for amplifying a signal on / off controlled by the switch means. And a level shifter for boosting the control signal to a voltage higher than the power supply voltage of the amplifying means.
また、本発明は、上記の半導体集積回路において、前記スイッチ手段はNMOSスイッチであり、該NMOSスイッチのゲート電極が前記レベルシフタに接続され、該NMOSスイッチのドレイン電極が抵抗を介して前記入力端子に接続され、該NMOSスイッチのソース電極が前記増幅手段の仮想接地点に接続されることを特徴とする。 In the semiconductor integrated circuit according to the present invention, the switch means is an NMOS switch, a gate electrode of the NMOS switch is connected to the level shifter, and a drain electrode of the NMOS switch is connected to the input terminal via a resistor. A source electrode of the NMOS switch is connected to a virtual ground point of the amplification means.
また、本発明は、上記の半導体集積回路において、複数の前記入力端子と、各入力端子に入力される信号をオン/オフ制御する複数の前記スイッチ手段と、前記スイッチ手段の各出力を加算増幅する前記増幅手段とを具備し、ミキサまたはセレクタとして動作することを特徴とする。 According to the present invention, in the above semiconductor integrated circuit, the plurality of input terminals, the plurality of switch means for controlling on / off of signals input to the input terminals, and the outputs of the switch means are added and amplified. And amplifying means that operate as a mixer or a selector.
また、本発明は、上記の半導体集積回路において、一つの前記入力端子と、前記入力端子に接続された複数の抵抗のシリーズ接続回路と、前記複数の抵抗を切り替えて前記増幅手段の入力端へ接続する複数の前記スイッチ手段とを具備し、ボリュームとして動作することを特徴とする。 Further, the present invention provides the semiconductor integrated circuit described above, wherein one input terminal, a series connection circuit of a plurality of resistors connected to the input terminal, and the plurality of resistors are switched to the input terminal of the amplification means. A plurality of switch means to be connected, and operate as a volume.
本発明は、制御信号を増幅手段の電源電圧より高い電圧に昇圧するレベルシフタを設けたので、電源電圧が低い場合においても確実に動作させることができる効果がある。 According to the present invention, since the level shifter for boosting the control signal to a voltage higher than the power supply voltage of the amplification means is provided, there is an effect that the operation can be reliably performed even when the power supply voltage is low.
以下、本発明の一実施形態による半導体集積回路について図面を参照して説明する。
図1は、この発明の第1の実施形態による半導体集積回路の構成を示す回路図であり、この回路はミキサ回路またはセレクタ回路として用いられるものである。なお、この回路において、前述した図3に示す回路と同一構成の部分には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
Hereinafter, a semiconductor integrated circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to a first embodiment of the present invention, and this circuit is used as a mixer circuit or a selector circuit. In this circuit, parts having the same configurations as those in the circuit shown in FIG.
この図に示す回路が図3に示す回路と異なる点は、制御信号SEL1、SEL2を直接NMOSトランジスタ5、6の各ゲートへ加えるのではなく、レベルシフタ31を介して加えている点である。すなわち、図において、昇圧回路32は電源電圧VDDをそれより高い電圧VRRへ昇圧する回路であり、昇圧された電圧VRRがレベルシフタ31へ加えられる。レベルシフタ31は、制御信号SEL1、SEL2がHレベル(電圧VDD)の時、その電圧をVRRまで昇圧し、NMOSトランジスタ5、6へ出力する。
The circuit shown in this figure is different from the circuit shown in FIG. 3 in that the
このような構成により、電源電圧VDDが低い場合でも、NMOSトランジスタ5、6を確実にオンとすることができる。
With such a configuration, the
図2は、この発明の第2の実施形態による半導体集積回路の構成を示す回路図であり、この回路はボリューム回路として用いられるものである。なお、この回路において、前述した図4に示す回路と同一構成の部分には同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
この図に示す回路が図4に示す回路と異なる点は、制御信号VL1〜VL4を直接NMOSトランジスタ21〜24の各ゲートへ加えるのではなく、レベルシフタ33を介して加えている点である。すなわち、図において、昇圧回路34は電源電圧VDDをそれより高い電圧VRRへ昇圧する回路であり、昇圧された電圧VRRがレベルシフタ33へ加えられる。レベルシフタ33は、制御信号VL1〜VL4がHレベル(電圧VDD)の時、その電圧をVRRまで昇圧し、NMOSトランジスタ21〜24へ出力する。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of a semiconductor integrated circuit according to the second embodiment of the present invention, and this circuit is used as a volume circuit. In this circuit, parts having the same configurations as those in the circuit shown in FIG.
The circuit shown in this figure is different from the circuit shown in FIG. 4 in that the control signals VL1 to VL4 are not directly applied to the gates of the
このような構成により、電源電圧VDDが低い場合でも、NMOSトランジスタ21〜24を確実にオンとすることができる。また、上記の実施形態によれば、バイアスレベルがVDD/2より低くなるため、基板効果の影響が小さくなり、従来のものと同じオン抵抗となるように設計すれば、NMOSスイッチのサイズを小さくすることができる。
With such a configuration, the
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
3、4、12〜16…抵抗、5、6、21〜24…NMOSトランジスタ、8、25…演算増幅器、31、33…レベルシフタ、32、34…昇圧回路。
3, 4, 12 to 16,
Claims (4)
前記制御信号を前記増幅手段の電源電圧より高い電圧に昇圧するレベルシフタを設けたことを特徴とする半導体集積回路。 In a semiconductor integrated circuit comprising switch means for on / off control of a signal input to an input terminal according to a control signal, and amplification means for amplifying a signal on / off controlled by the switch means,
A semiconductor integrated circuit comprising a level shifter for boosting the control signal to a voltage higher than a power supply voltage of the amplification means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009074137A JP2010226649A (en) | 2009-03-25 | 2009-03-25 | Semiconductor integrated circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2009074137A Pending JP2010226649A (en) | 2009-03-25 | 2009-03-25 | Semiconductor integrated circuit |
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