JP2013021596A - Analog switch circuit and multiplexer circuit - Google Patents

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治 高木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a leakage current while suppressing the effect of noise of an external terminal.SOLUTION: An analog switch circuit includes: a first switch disposed between a first node and a second node; a second switch disposed between the second node and a third node; a third switch disposed between a fourth node supplied with a predetermined voltage and the second node; and a control unit which receives at least two kinds of control signals and performs, on the basis of a combination of the control signals, one of first control for turning on the first switch and the second switch and turning off the third switch, second control for turning off the first switch, the second switch, and the third switch, and third control for turning off the first switch and the second switch and turning on the third switch.

Description

本発明は、アナログスイッチ回路およびマルチプレクサ回路に関する。   The present invention relates to an analog switch circuit and a multiplexer circuit.

マイクロコントローラ等の集積回路では、複数のアナログ入力信号を1つのA/D変換(アナログ/デジタル変換)回路でA/D変換する方式が普及している。例えば、集積回路は、複数のアナログ入力信号から1つのアナログ入力信号を選択するマルチプレクサ回路を有している(例えば、特許文献1)。そして、A/D変換回路は、マルチプレクサ回路により選択されたアナログ入力信号をA/D変換する。   In an integrated circuit such as a microcontroller, a method of A / D converting a plurality of analog input signals with a single A / D conversion (analog / digital conversion) circuit is widespread. For example, the integrated circuit includes a multiplexer circuit that selects one analog input signal from a plurality of analog input signals (for example, Patent Document 1). The A / D conversion circuit A / D converts the analog input signal selected by the multiplexer circuit.

マルチプレクサ回路は、複数の外部端子の各外部端子とA/D変換回路との間にアナログスイッチ回路を有している。例えば、アナログスイッチ回路は、アナログスイッチ回路の端子間に直列に接続された第1スイッチおよび第2スイッチと、第1スイッチおよび第2スイッチ間のノードと電源端子(または、接地端子)との間に配置された第3スイッチとを有している。そして、第3スイッチは、第1スイッチおよび第2スイッチのオン/オフと逆のオン/オフ動作を実施する(例えば、特許文献2)。   The multiplexer circuit has an analog switch circuit between each external terminal of the plurality of external terminals and the A / D conversion circuit. For example, the analog switch circuit includes a first switch and a second switch connected in series between terminals of the analog switch circuit, and a node between the first switch and the second switch and a power supply terminal (or a ground terminal). And a third switch. The third switch performs an on / off operation opposite to the on / off of the first switch and the second switch (for example, Patent Document 2).

例えば、第3スイッチは、第1スイッチおよび第2スイッチがオフのとき、オンする。これにより、第1スイッチおよび第2スイッチがオフに設定されたアナログスイッチ回路では、電源電圧(または、接地電圧)の範囲を超える過大電圧の雑音等が外部端子に入力されたときにも、アナログスイッチ回路の端子間は、オフ状態に維持される。この結果、アナログスイッチ回路の入力端子の雑音等がアナログスイッチ回路の出力端子に伝達されることが防止される。   For example, the third switch is turned on when the first switch and the second switch are turned off. As a result, in the analog switch circuit in which the first switch and the second switch are set to OFF, when an excessive voltage noise exceeding the range of the power supply voltage (or ground voltage) is input to the external terminal, the analog switch circuit The terminals of the switch circuit are kept off. As a result, noise or the like at the input terminal of the analog switch circuit is prevented from being transmitted to the output terminal of the analog switch circuit.

また、集積回路では、外部端子数の制約により、A/D変換回路の入力端子等のアナログ端子がデジタル回路の入出力端子と兼用されることもある。   In an integrated circuit, an analog terminal such as an input terminal of an A / D conversion circuit may also be used as an input / output terminal of a digital circuit due to the restriction on the number of external terminals.

特開2010−41279号公報JP 2010-41279 A 特開平02−4011号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-4011

第3スイッチがオンしている期間では、第3スイッチを介してリーク電流が流れる。すなわち、アナログ入力信号の入力端子として選択されていない端子に接続されたアナログスイッチ回路では、リーク電流が流れる。したがって、リーク電流は、マルチプレクサ回路のアナログスイッチ回路の数に比例して増加する。   During the period when the third switch is on, a leakage current flows through the third switch. That is, a leakage current flows in an analog switch circuit connected to a terminal not selected as an input terminal for an analog input signal. Therefore, the leakage current increases in proportion to the number of analog switch circuits in the multiplexer circuit.

例えば、A/D変換回路のアナログ入力信号を選択するマルチプレクサ回路では、リーク電流の増加により、A/D変換回路に伝達されるアナログ入力信号が変化するおそれがある。したがって、リーク電流の増加は、A/D変換結果に影響を与えるおそれがある。また、リーク電流の増加により、消費電力が増加する。   For example, in a multiplexer circuit that selects an analog input signal of an A / D conversion circuit, the analog input signal transmitted to the A / D conversion circuit may change due to an increase in leakage current. Therefore, an increase in leakage current may affect the A / D conversion result. Moreover, power consumption increases due to an increase in leakage current.

本発明の目的は、外部端子の雑音の影響を抑制しつつ、リーク電流を低減することである。   An object of the present invention is to reduce a leakage current while suppressing the influence of noise of an external terminal.

本発明の一形態では、アナログスイッチ回路は、第1ノードと第2ノードとの間に配置された第1スイッチと、第2ノードと第3ノードとの間に配置された第2スイッチと、所定の電圧が供給される第4ノードと第2ノードとの間に配置された第3スイッチと、少なくとも2種類の制御信号を受け、第1スイッチおよび第2スイッチをオンし、かつ、第3スイッチをオフする第1制御と、第1スイッチ、第2スイッチおよび第3スイッチをオフする第2制御と、第1スイッチおよび第2スイッチをオフし、かつ、第3スイッチをオンする第3制御とのいずれかを、制御信号の組み合わせに基づいて実施する制御部とを有している。   In one form of the present invention, the analog switch circuit includes a first switch disposed between the first node and the second node, a second switch disposed between the second node and the third node, A third switch disposed between a fourth node and a second node to which a predetermined voltage is supplied; and at least two kinds of control signals; turning on the first switch and the second switch; First control for turning off the switch, second control for turning off the first switch, the second switch, and the third switch, and a third control for turning off the first switch and the second switch and turning on the third switch And a control unit that implements any of the above based on a combination of control signals.

外部端子の雑音の影響を抑制しつつ、リーク電流を低減できる。   Leakage current can be reduced while suppressing the influence of external terminal noise.

一実施形態におけるアナログスイッチ回路の例を示している。2 illustrates an example of an analog switch circuit according to an embodiment. 図1に示した制御部の動作の一例を示している。An example of the operation of the control unit shown in FIG. 1 is shown. 図1に示したアナログスイッチ回路を有するマルチプレクサ回路の要部の一例を示している。An example of the principal part of the multiplexer circuit which has the analog switch circuit shown in FIG. 1 is shown. 図3に示したマルチプレクサ回路を有する集積回路の一例を示している。4 shows an example of an integrated circuit having the multiplexer circuit shown in FIG.

以下、実施形態を図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.

図1は、一実施形態におけるアナログスイッチ回路ASWCの例を示している。なお、図1の二重丸は、アナログ回路(例えば、図4に示すA/D変換回路ADC)およびデジタル回路に兼用される兼用端子PADを示している。アナログスイッチ回路ASWCは、例えば、マルチプレクサ回路に使用される。例えば、アナログスイッチ回路ASWCは、アナログスイッチ部ASWPおよび制御部CLTを有している。   FIG. 1 shows an example of an analog switch circuit ASWC in one embodiment. A double circle in FIG. 1 indicates a shared terminal PAD that is also used as an analog circuit (for example, the A / D conversion circuit ADC shown in FIG. 4) and a digital circuit. The analog switch circuit ASWC is used for a multiplexer circuit, for example. For example, the analog switch circuit ASWC includes an analog switch unit ASWP and a control unit CLT.

アナログスイッチ部ASWPは、兼用端子PADに接続されるノードNDaとアナログ回路に接続されるノードNDcとの間に配置される。例えば、アナログスイッチ部ASWPは、ノードNDa、NDc間にノードNDbを介して直列に接続されたスイッチSWa、SWbと、接地電圧が供給される接地線とノードNDbとの間に配置されたスイッチSWcと、インバータINVaとを有している。   The analog switch unit ASWP is arranged between a node NDa connected to the shared terminal PAD and a node NDc connected to the analog circuit. For example, the analog switch unit ASWP includes switches SWa and SWb connected in series between the nodes NDa and NDc via the node NDb, and a switch SWc disposed between the ground line to which the ground voltage is supplied and the node NDb. And an inverter INVa.

スイッチSWaは、並列に接続されたnMOSトランジスタMNa、pMOSトランジスタMPaを有している。例えば、nMOSトランジスタMNaは、ソースおよびドレインの一方がノードNDaに接続され、ソースおよびドレインの他方がノードNDbに接続されている。そして、nMOSトランジスタMNaは、制御部CLTから出力される制御信号AENをゲートで受ける。   The switch SWa has an nMOS transistor MNa and a pMOS transistor MPa connected in parallel. For example, in the nMOS transistor MNa, one of the source and the drain is connected to the node NDa, and the other of the source and the drain is connected to the node NDb. The nMOS transistor MNa receives the control signal AEN output from the control unit CLT at the gate.

また、pMOSトランジスタMPaは、ソースおよびドレインの一方がノードNDaに接続され、ソースおよびドレインの他方がノードNDbに接続されている。そして、pMOSトランジスタMPaは、制御信号AENを反転した信号(インバータINVaの出力)をゲートで受ける。したがって、トランジスタMNa、MPaは、制御信号AENが高レベル(例えば、電源電圧)のときに、オンし、制御信号AENが低レベル(例えば、接地電圧)のときに、オフする。   In the pMOS transistor MPa, one of the source and the drain is connected to the node NDa, and the other of the source and the drain is connected to the node NDb. Then, the pMOS transistor MPa receives a signal (output of the inverter INVa) obtained by inverting the control signal AEN at the gate. Therefore, the transistors MNa and MPa are turned on when the control signal AEN is at a high level (for example, a power supply voltage), and turned off when the control signal AEN is at a low level (for example, a ground voltage).

スイッチSWbは、並列に接続されたnMOSトランジスタMNb、pMOSトランジスタMPbを有している。例えば、nMOSトランジスタMNbは、ソースおよびドレインの一方がノードNDbに接続され、ソースおよびドレインの他方がノードNDcに接続されている。そして、nMOSトランジスタMNbは、制御信号AENをゲートで受ける。   The switch SWb has an nMOS transistor MNb and a pMOS transistor MPb connected in parallel. For example, in the nMOS transistor MNb, one of the source and the drain is connected to the node NDb, and the other of the source and the drain is connected to the node NDc. The nMOS transistor MNb receives the control signal AEN at the gate.

また、pMOSトランジスタMPbは、ソースおよびドレインの一方がノードNDbに接続され、ソースおよびドレインの他方がノードNDcに接続されている。そして、pMOSトランジスタMPbは、制御信号AENを反転した信号(インバータINVaの出力)をゲートで受ける。したがって、トランジスタMNb、MPbは、制御信号AENが高レベルのときに、オンし、制御信号AENが低レベルのときに、オフする。   In the pMOS transistor MPb, one of the source and the drain is connected to the node NDb, and the other of the source and the drain is connected to the node NDc. The pMOS transistor MPb receives a signal (output of the inverter INVa) obtained by inverting the control signal AEN at the gate. Therefore, the transistors MNb and MPb are turned on when the control signal AEN is at a high level and turned off when the control signal AEN is at a low level.

このように、スイッチSWa、SWbは、制御信号AENが高レベルのときに、オンし、制御信号AENが低レベルのときに、オフする。すなわち、ノードNDa、NDc間は、制御信号AENが高レベルのときに、導通し、制御信号AENが低レベルのときに、非導通になる。   As described above, the switches SWa and SWb are turned on when the control signal AEN is at a high level and turned off when the control signal AEN is at a low level. That is, the nodes NDa and NDc become conductive when the control signal AEN is at a high level, and become non-conductive when the control signal AEN is at a low level.

スイッチSWcは、nMOSトランジスタMNcを有している。例えば、nMOSトランジスタMNcは、ソースが接地され、ドレインがノードNDbに接続されている。そして、nMOSトランジスタMNcは、制御部CLTから出力される制御信号PENをゲートで受ける。したがって、スイッチSWc(トランジスタMNc)は、制御信号PENが高レベルのときに、オンし、制御信号AENが低レベルのときに、オフする。すなわち、ノードNDbは、制御信号AENが高レベルのときに、スイッチSWcを介して接地され、制御信号AENが低レベルのときに、フローティングになる。このように、スイッチSWcは、オンしたときに、プルダウン抵抗として機能する。   The switch SWc has an nMOS transistor MNc. For example, the nMOS transistor MNc has a source grounded and a drain connected to the node NDb. The nMOS transistor MNc receives the control signal PEN output from the control unit CLT at the gate. Therefore, the switch SWc (transistor MNc) is turned on when the control signal PEN is at a high level and turned off when the control signal AEN is at a low level. That is, the node NDb is grounded via the switch SWc when the control signal AEN is at a high level, and becomes floating when the control signal AEN is at a low level. Thus, the switch SWc functions as a pull-down resistor when turned on.

インバータINVaは、制御信号AENを制御部CLTから受け、制御信号AENの反転信号をpMOSトランジスタMPa、MPbのゲートに出力する。なお、インバータINVaは、制御部CLT内に設けられてもよい。   The inverter INVa receives the control signal AEN from the control unit CLT and outputs an inverted signal of the control signal AEN to the gates of the pMOS transistors MPa and MPb. Note that the inverter INVa may be provided in the control unit CLT.

制御部CLTは、制御信号CNTa、CNTb、CNTcを受け、制御信号AEN、PEN、DOEN、DIENを出力する。なお、制御信号DOENは、例えば、兼用端子PADをデジタル回路の出力端子として使用するか否かを制御する信号である。また、制御信号DIENは、例えば、兼用端子PADをデジタル回路の入力端子として使用するか否かを制御する信号である。   The control unit CLT receives the control signals CNTa, CNTb, and CNTc, and outputs control signals AEN, PEN, DOEN, and DIEN. The control signal DOEN is a signal for controlling whether or not the shared terminal PAD is used as an output terminal of the digital circuit, for example. The control signal DIEN is a signal for controlling whether or not the shared terminal PAD is used as an input terminal of the digital circuit, for example.

例えば、制御部CLTは、制御信号CNTa、CNTb、CNTcの組み合わせに基づいて、制御信号AEN、PEN、DOEN、DIENを生成する。そして、制御部CLTは、制御信号AEN、PENを用いて、スイッチSWa、SWb、SWcを制御する。例えば、制御部CLTは、制御信号AEN、PENをそれぞれ高レベルおよび低レベルにすることにより、スイッチSWa、SWbをオンし、かつ、スイッチSWcをオフする。また、制御部CLTは、制御信号AEN、PENを低レベルにすることにより、スイッチSWa、SWb、SWcをオフする。そして、制御部CLTは、制御信号AEN、PENをそれぞれ低レベルおよび高レベルにすることにより、スイッチSWa、SWbをオフし、かつ、スイッチSWcをオンする。   For example, the control unit CLT generates the control signals AEN, PEN, DOEN, and DIEN based on the combination of the control signals CNTa, CNTb, and CNTc. Then, the control unit CLT controls the switches SWa, SWb, and SWc using the control signals AEN and PEN. For example, the control unit CLT turns on the switches SWa and SWb and turns off the switch SWc by setting the control signals AEN and PEN to a high level and a low level, respectively. Further, the control unit CLT turns off the switches SWa, SWb, and SWc by setting the control signals AEN and PEN to a low level. Then, the control unit CLT turns off the switches SWa and SWb and turns on the switch SWc by setting the control signals AEN and PEN to a low level and a high level, respectively.

なお、アナログスイッチ回路ASWCの構成は、この例に限定されない。例えば、制御部CLTは、制御信号CNTa、CNTb、CNTcのうちの2つを受け、制御信号DOEN、DIENを生成せずに、制御信号AEN、PENのみを生成してもよい。また、スイッチSWa、SWbは、例えば、制御信号AENが低レベルのときに、オンするように形成されてもよい。あるいは、スイッチSWcは、例えば、制御信号PENが低レベルのときに、オンするように形成されてもよい。また、スイッチSWcは、電源電圧が供給される電源線とノードNDbとの間に配置されてもよい。   Note that the configuration of the analog switch circuit ASWC is not limited to this example. For example, the control unit CLT may receive only two of the control signals CNTa, CNTb, and CNTc and generate only the control signals AEN and PEN without generating the control signals DOEN and DIEN. Further, the switches SWa and SWb may be formed to be turned on when the control signal AEN is at a low level, for example. Alternatively, the switch SWc may be formed to turn on when the control signal PEN is at a low level, for example. The switch SWc may be disposed between a power supply line to which a power supply voltage is supplied and the node NDb.

図2は、図1に示した制御部CLTの動作の一例を示している。なお、図2の“1”は、高レベルを示し、“0”は、低レベルを示している。また、図2の“−”は、制御信号CNTcのレベルが制御信号AEN、PEN、DOEN、DIENに影響を与えないことを示している。なお、図2の備考欄に、制御信号AEN、PEN、DOEN、DIENにより設定される兼用端子PADおよびノードNDbの状態を示している。   FIG. 2 shows an example of the operation of the control unit CLT shown in FIG. Note that “1” in FIG. 2 indicates a high level, and “0” indicates a low level. 2 indicates that the level of the control signal CNTc does not affect the control signals AEN, PEN, DOEN, and DIEN. In the remarks column of FIG. 2, the states of the shared terminal PAD and the node NDb set by the control signals AEN, PEN, DOEN, and DIEN are shown.

図2の例では、兼用端子PADは、制御信号DOENが“1”のとき、デジタル回路の出力端子として使用され、制御信号DIENが“1”のとき、デジタル回路の入力端子として使用される。また、兼用端子PADは、制御信号AENが“1”のとき、アナログ回路の端子(例えば、図4に示すA/D変換回路ADCの入力端子ADIN)として使用される。以下、デジタル回路の入力端子、デジタル回路の出力端子およびアナログ回路の端子をデジタル入力端子、デジタル出力端子およびアナログ端子ともそれぞれ称する。   In the example of FIG. 2, the shared terminal PAD is used as an output terminal of the digital circuit when the control signal DOEN is “1”, and is used as an input terminal of the digital circuit when the control signal DIEN is “1”. The shared terminal PAD is used as an analog circuit terminal (for example, the input terminal ADIN of the A / D conversion circuit ADC shown in FIG. 4) when the control signal AEN is “1”. Hereinafter, the input terminal of the digital circuit, the output terminal of the digital circuit, and the terminal of the analog circuit are also referred to as a digital input terminal, a digital output terminal, and an analog terminal, respectively.

制御部CLTは、制御信号CNTa、CNTb、CNTcに応じた制御信号AEN、PEN、DOEN、DIENを出力する。例えば、制御信号CNTa、CNTb、CNTcが全て“0”のとき、制御信号AEN、PEN、DOEN、DIENは、それぞれ“0”、“1”、“0”、“1”である。これにより、スイッチSWa、SWb、SWcは、それぞれオフ、オフ、オンに設定され、兼用端子PADは、デジタル入力端子として使用可能な状態に設定される(図2の状態1)。   The control unit CLT outputs control signals AEN, PEN, DOEN, and DIEN corresponding to the control signals CNTa, CNTb, and CNTc. For example, when the control signals CNTa, CNTb, and CNTc are all “0”, the control signals AEN, PEN, DOEN, and DIEN are “0”, “1”, “0”, and “1”, respectively. Thereby, the switches SWa, SWb, and SWc are set to off, off, and on, respectively, and the shared terminal PAD is set to a state that can be used as a digital input terminal (state 1 in FIG. 2).

すなわち、状態1では、兼用端子PADは、デジタル入力端子として使用可能な状態に設定され、ノードNDbは、接地電圧にプルダウンされる。状態1では、ノードNDbが接地電圧にプルダウンされているため、電源電圧(または、接地電圧)の範囲を超える過大電圧の雑音等が兼用端子PADに入力されたときにも、スイッチSWbは、オフ状態に維持される。   That is, in the state 1, the shared terminal PAD is set to a state that can be used as a digital input terminal, and the node NDb is pulled down to the ground voltage. In state 1, since the node NDb is pulled down to the ground voltage, the switch SWb is turned off even when excessive voltage noise exceeding the range of the power supply voltage (or ground voltage) is input to the shared terminal PAD. Maintained in a state.

例えば、兼用端子PADに入力された雑音等によりスイッチSWaが誤動作(オフ状態から弱いオン状態に変化)したときにも、スイッチSWbは、オフ状態に維持される。これにより、アナログスイッチ回路ASWCのノードNDa、NDc間は、オフ状態に維持される。すなわち、この実施形態では、兼用端子PADをデジタル入力端子として使用するとき、図2の状態1に設定することにより、兼用端子PADの雑音等がノードNDcに接続されたアナログ回路に伝達することを防止できる。   For example, even when the switch SWa malfunctions (changes from an off state to a weak on state) due to noise or the like input to the shared terminal PAD, the switch SWb is maintained in the off state. Thereby, the nodes NDa and NDc of the analog switch circuit ASWC are maintained in the off state. That is, in this embodiment, when the dual-purpose terminal PAD is used as a digital input terminal, by setting the state 1 in FIG. 2, the noise of the dual-purpose terminal PAD is transmitted to the analog circuit connected to the node NDc. Can be prevented.

制御信号CNTa、CNTb、CNTcがそれぞれ“0”、“0”、“1”のとき、制御信号AEN、PEN、DOEN、DIENは、それぞれ“0”、“1”、“1”、“0”である。これにより、スイッチSWa、SWb、SWcは、それぞれオフ、オフ、オンに設定され、兼用端子PADは、デジタル出力端子として使用可能な状態に設定される(図2の状態2)。   When the control signals CNTa, CNTb, and CNTc are “0”, “0”, and “1”, respectively, the control signals AEN, PEN, DOEN, and DIEN are “0”, “1”, “1”, and “0”, respectively. It is. Thereby, the switches SWa, SWb, and SWc are set to off, off, and on, respectively, and the shared terminal PAD is set to a state that can be used as a digital output terminal (state 2 in FIG. 2).

すなわち、状態2では、兼用端子PADは、デジタル出力端子として使用可能な状態に設定され、ノードNDbは、接地電圧にプルダウンされる。状態2では、ノードNDbが接地電圧にプルダウンされているため、雑音等が兼用端子PADに入力されたときにも、スイッチSWbは、オフ状態に維持される。したがって、この実施形態では、兼用端子PADをデジタル出力端子として使用するとき、図2の状態2に設定することにより、兼用端子PADの雑音等がノードNDcに接続されたアナログ回路に伝達することを防止できる。   That is, in the state 2, the shared terminal PAD is set to a state that can be used as a digital output terminal, and the node NDb is pulled down to the ground voltage. In state 2, since the node NDb is pulled down to the ground voltage, the switch SWb is maintained in the off state even when noise or the like is input to the shared terminal PAD. Therefore, in this embodiment, when the shared terminal PAD is used as a digital output terminal, by setting the state 2 in FIG. 2, the noise of the shared terminal PAD is transmitted to the analog circuit connected to the node NDc. Can be prevented.

制御信号CNTa、CNTb、CNTcがそれぞれ“0”、“1”、“0”のとき、制御信号AEN、PEN、DOEN、DIENは、それぞれ“0”、“0”、“0”、“1”である。これにより、スイッチSWa、SWb、SWcは、全てオフに設定され、兼用端子PADは、デジタル入力端子として使用可能な状態に設定される(図2の状態3)。すなわち、状態3では、兼用端子PADは、デジタル入力端子として使用可能な状態に設定され、ノードNDbは、フローティングに設定される。   When the control signals CNTa, CNTb, and CNTc are “0”, “1”, and “0”, respectively, the control signals AEN, PEN, DOEN, and DIEN are “0”, “0”, “0”, and “1”, respectively. It is. As a result, the switches SWa, SWb, and SWc are all set to OFF, and the shared terminal PAD is set to a usable state as a digital input terminal (state 3 in FIG. 2). That is, in the state 3, the shared terminal PAD is set to a usable state as a digital input terminal, and the node NDb is set to a floating state.

状態3では、ノードNDbがフローティングに設定されているため、スイッチSWc(nMOSトランジスタMNc)に流れるリーク電流が低減する。例えば、電源電圧(または、接地電圧)の範囲を超える過大電圧が兼用端子PADに入力される可能性がないときには、ノードNDbがフローティングに設定されていても、スイッチSWaが誤動作する可能性は低い。   In state 3, since the node NDb is set to be floating, the leakage current flowing through the switch SWc (nMOS transistor MNc) is reduced. For example, when there is no possibility that an excessive voltage exceeding the range of the power supply voltage (or ground voltage) is input to the shared terminal PAD, the possibility that the switch SWa malfunctions even if the node NDb is set to be floating is low. .

したがって、この実施形態では、例えば、過大電圧が兼用端子PADに入力される可能性がないときには、図2の状態3に設定することにより、兼用端子PADの雑音等がノードNDcに接続されたアナログ回路に伝達することを防止しつつ、リーク電流を低減できる。すなわち、この実施形態では、兼用端子PADをデジタル入力端子として使用するときにも、図2の状態3に設定することにより、リーク電流を低減できる。   Therefore, in this embodiment, for example, when there is no possibility that an excessive voltage is input to the shared terminal PAD, by setting the state 3 in FIG. 2, the noise or the like of the shared terminal PAD is connected to the node NDc. Leakage current can be reduced while preventing transmission to the circuit. That is, in this embodiment, even when the shared terminal PAD is used as a digital input terminal, the leakage current can be reduced by setting the state 3 in FIG.

制御信号CNTa、CNTb、CNTcがそれぞれ“0”、“1”、“1”のとき、制御信号AEN、PEN、DOEN、DIENは、それぞれ“0”、“0”、“1”、“0”である。これにより、スイッチSWa、SWb、SWcは、全てオフに設定され、兼用端子PADは、デジタル出力端子として使用可能な状態に設定される(図2の状態4)。すなわち、状態4では、兼用端子PADは、デジタル出力端子として使用可能な状態に設定され、ノードNDbは、フローティングに設定される。状態4では、ノードNDbがフローティングに設定されているため、スイッチSWcに流れるリーク電流が低減する。   When the control signals CNTa, CNTb, and CNTc are “0”, “1”, and “1”, respectively, the control signals AEN, PEN, DOEN, and DIEN are “0”, “0”, “1”, and “0”, respectively. It is. As a result, the switches SWa, SWb, and SWc are all set to OFF, and the shared terminal PAD is set to a usable state as a digital output terminal (state 4 in FIG. 2). That is, in the state 4, the shared terminal PAD is set to a usable state as a digital output terminal, and the node NDb is set to be floating. In state 4, since the node NDb is set to be floating, the leakage current flowing through the switch SWc is reduced.

したがって、この実施形態では、例えば、過大電圧が兼用端子PADに入力される可能性がないときには、図2の状態4に設定することにより、兼用端子PADの雑音等がノードNDcに接続されたアナログ回路に伝達することを防止しつつ、リーク電流を低減できる。すなわち、この実施形態では、兼用端子PADをデジタル出力端子として使用するときにも、図2の状態4に設定することにより、リーク電流を低減できる。   Therefore, in this embodiment, for example, when there is no possibility that an excessive voltage is input to the shared terminal PAD, by setting the state 4 in FIG. 2, the noise or the like of the shared terminal PAD is connected to the node NDc. Leakage current can be reduced while preventing transmission to the circuit. That is, in this embodiment, even when the shared terminal PAD is used as a digital output terminal, the leakage current can be reduced by setting the state 4 in FIG.

制御信号CNTa、CNTbがそれぞれ“1”、“0”のとき、制御信号AEN、PEN、DOEN、DIENは、全て“0”である。これにより、スイッチSWa、SWb、SWcは、全てオフに設定され、兼用端子PADは、デジタル回路に使用されない状態に設定される(図2の状態5)。すなわち、状態5では、兼用端子PADは、未使用(アナログ回路およびデジタル回路のいずれにも使用されない状態)に設定され、ノードNDbは、フローティングに設定される。状態5では、ノードNDbがフローティングに設定されているため、スイッチSWcに流れるリーク電流が低減する。したがって、この実施形態では、兼用端子PADが使用されないとき、図2の状態5に設定することにより、リーク電流を低減できる。   When the control signals CNTa and CNTb are “1” and “0”, respectively, the control signals AEN, PEN, DOEN, and DIEN are all “0”. As a result, the switches SWa, SWb, and SWc are all set to OFF, and the shared terminal PAD is set to a state not used for the digital circuit (state 5 in FIG. 2). That is, in the state 5, the shared terminal PAD is set to unused (a state in which neither the analog circuit nor the digital circuit is used), and the node NDb is set to be floating. In state 5, since the node NDb is set to be floating, the leakage current flowing through the switch SWc is reduced. Therefore, in this embodiment, when the shared terminal PAD is not used, the leakage current can be reduced by setting the state 5 in FIG.

制御信号CNTa、CNTbの両方が“1”のとき、制御信号AEN、PEN、DOEN、DIENは、それぞれ“1”、“0”、“0”、“0”である。これにより、スイッチSWa、SWb、SWcは、それぞれオン、オン、オフに設定され、兼用端子PADは、デジタル回路に使用されない状態に設定される(図2の状態6)。すなわち、状態6では、兼用端子PADは、アナログ端子として使用可能な状態に設定され、ノードNDbは、フローティングに設定される。状態6では、ノードNDbがフローティングに設定されているため、例えば、兼用端子PADに入力されたアナログ信号は、スイッチSWa、SWbを介して、アナログ回路の入力端子に正しく伝達される。   When both the control signals CNTa and CNTb are “1”, the control signals AEN, PEN, DOEN, and DIEN are “1”, “0”, “0”, and “0”, respectively. Thereby, the switches SWa, SWb, and SWc are set to ON, ON, and OFF, respectively, and the shared terminal PAD is set to a state that is not used for the digital circuit (state 6 in FIG. 2). That is, in the state 6, the shared terminal PAD is set to a usable state as an analog terminal, and the node NDb is set to be floating. In state 6, since the node NDb is set in a floating state, for example, an analog signal input to the shared terminal PAD is correctly transmitted to the input terminal of the analog circuit via the switches SWa and SWb.

このように、図2の例では、制御信号CNTa、CNTbは、制御信号AEN、PENの生成に使用され、制御信号CNTa、CNTcは、制御信号DOEN、DIENの生成に使用される。すなわち、制御部CLTは、制御信号CNTa、CNTbの組み合わせに基づいて、スイッチSWa、SWb、SWcを制御する。   As described above, in the example of FIG. 2, the control signals CNTa and CNTb are used to generate the control signals AEN and PEN, and the control signals CNTa and CNTc are used to generate the control signals DOEN and DIEN. That is, the control unit CLT controls the switches SWa, SWb, and SWc based on the combination of the control signals CNTa and CNTb.

なお、制御部CLTの動作は、この例に限定されない。例えば、制御部CLTは、制御信号CNTaが“1”のときに、兼用端子PADをデジタル回路の端子として使用可能な状態に設定してもよい。また、制御部CLTは、制御信号CNTcが“1”のときに、兼用端子PADをデジタル入力端子として使用可能な状態に設定してもよい。あるいは、制御部CLTは、制御信号CNTa、CNTbの代わりに、制御信号CNTa、CNTcを用いて制御信号AEN、PENを生成してもよい。すなわち、制御信号CNTa、CNTb、CNTcの組み合わせと制御信号AEN、PEN、DOEN、DIENの組み合わせの関係は、この例に限定されない。   Note that the operation of the control unit CLT is not limited to this example. For example, the control unit CLT may set the shared terminal PAD to be usable as a terminal of the digital circuit when the control signal CNTa is “1”. The control unit CLT may set the shared terminal PAD to be usable as a digital input terminal when the control signal CNTc is “1”. Alternatively, the control unit CLT may generate the control signals AEN and PEN using the control signals CNTa and CNTc instead of the control signals CNTa and CNTb. That is, the relationship between the combination of the control signals CNTa, CNTb, and CNTc and the combination of the control signals AEN, PEN, DOEN, and DIEN is not limited to this example.

また、制御部CLTは、兼用端子PADが未使用のとき、スイッチSWcをオンにする設定とスイッチSWcをオフにする設定とを選択可能にしてもよい。例えば、制御部CLTは、兼用端子PADが未使用のとき、制御信号CNTcのレベルに基づいて、スイッチSWcをオンおよびオフのいずれかに設定してもよい。   The control unit CLT may be configured to select a setting for turning on the switch SWc and a setting for turning off the switch SWc when the shared terminal PAD is not used. For example, when the shared terminal PAD is not used, the control unit CLT may set the switch SWc to either on or off based on the level of the control signal CNTc.

あるいは、制御部CLTは、例えば、制御信号CNTa、CNTb、CNTcのうちの制御信号CNTa、CNTbのみを受け、制御信号DOEN、DIENを生成せずに、制御信号AEN、PENのみを生成してもよい。例えば、デジタル入力端子とデジタル出力端子との切り替えがアナログスイッチ回路ASWC以外のモジュールで制御されるとき、制御部CLTは、制御信号DOEN、DIENを生成しなくてもよい。兼用端子PADがデジタル回路で使用されるか否かは、例えば、制御信号CNTaに基づいて判断される。また、例えば、兼用端子PADがデジタル入力端子とアナログ端子とに兼用されるとき、図2の状態2および状態4の設定は、不要である。兼用端子PADがデジタル出力端子とアナログ端子とに兼用されるとき、図2の状態1および状態3の設定は、不要である。   Alternatively, for example, the control unit CLT receives only the control signals CNTa and CNTb among the control signals CNTa, CNTb, and CNTc, and generates only the control signals AEN and PEN without generating the control signals DOEN and DIEN. Good. For example, when switching between the digital input terminal and the digital output terminal is controlled by a module other than the analog switch circuit ASWC, the control unit CLT may not generate the control signals DOEN and DIEN. Whether or not the shared terminal PAD is used in the digital circuit is determined based on, for example, the control signal CNTa. Further, for example, when the shared terminal PAD is shared by the digital input terminal and the analog terminal, the setting of the state 2 and the state 4 in FIG. 2 is not necessary. When the shared terminal PAD is used as both a digital output terminal and an analog terminal, the setting of the state 1 and the state 3 in FIG. 2 is not necessary.

図3は、図1に示したアナログスイッチ回路ASWCを有するマルチプレクサ回路MPXの要部の一例を示している。なお、図3は、マルチプレクサ回路MPXのスイッチ回路ブロックBLKの一例を示している。   FIG. 3 shows an example of a main part of the multiplexer circuit MPX having the analog switch circuit ASWC shown in FIG. FIG. 3 shows an example of the switch circuit block BLK of the multiplexer circuit MPX.

マルチプレクサ回路MPXは、例えば、複数の兼用端子PADに対応してそれぞれ設けられた複数のスイッチ回路ブロックBLKを有している。例えば、複数のスイッチ回路ブロックBLKのノードNDaは、複数の兼用端子PADにそれぞれ接続される。また、複数のスイッチ回路ブロックBLKのノードNDcは、例えば、共通のアナログ回路に接続される。なお、図3では、図を見やすくするために、1つのスイッチ回路ブロックBLKを示し、他のスイッチ回路ブロックBLKの記載を省略している。   The multiplexer circuit MPX includes, for example, a plurality of switch circuit blocks BLK provided corresponding to the plurality of shared terminals PAD, respectively. For example, the nodes NDa of the plurality of switch circuit blocks BLK are connected to the plurality of shared terminals PAD, respectively. The nodes NDc of the plurality of switch circuit blocks BLK are connected to, for example, a common analog circuit. Note that in FIG. 3, one switch circuit block BLK is shown and the other switch circuit blocks BLK are omitted for easy understanding of the drawing.

スイッチ回路ブロックBLKは、アナログスイッチ回路ASWC、スリーステートバッファTSBおよびアンド回路ANDbを有している。アナログスイッチ回路ASWCは、図2で説明したように、制御信号CNTa、CNTb、CNTcに応じて、兼用端子PADおよびノードNDbの状態を設定する。例えば、アナログスイッチ回路ASWCの制御部CLTは、アンド回路ANDa、ノア回路NORa、NORb、NORcおよびインバータINVbを有している。   The switch circuit block BLK includes an analog switch circuit ASWC, a three-state buffer TSB, and an AND circuit ANDb. As described with reference to FIG. 2, the analog switch circuit ASWC sets the states of the shared terminal PAD and the node NDb according to the control signals CNTa, CNTb, and CNTc. For example, the control unit CLT of the analog switch circuit ASWC includes an AND circuit ANDa, NOR circuits NORa, NORb, NORc, and an inverter INVb.

アンド回路ANDaは、制御信号CNTa、CNTbを受け、制御信号CNTaと制御信号CNTbとの論理積結果(制御信号AEN)をインバータINVaおよびnMOSトランジスタMNa、MNbのゲートに出力する。ノア回路NORaは、制御信号CNTa、CNTbを受け、制御信号CNTaと制御信号CNTbとの否定論理和結果(制御信号PEN)をnMOSトランジスタMNcのゲートに出力する。   The AND circuit ANDa receives the control signals CNTa and CNTb, and outputs a logical product (control signal AEN) of the control signal CNTa and the control signal CNTb to the inverter INVa and the gates of the nMOS transistors MNa and MNb. The NOR circuit NORa receives the control signals CNTa and CNTb, and outputs a negative OR result (control signal PEN) of the control signal CNTa and the control signal CNTb to the gate of the nMOS transistor MNc.

インバータINVbは、制御信号CNTcを受け、制御信号CNTcの反転信号をノア回路NORbに出力する。ノア回路NORbは、制御信号CNTaおよびインバータINVbの出力(制御信号CNTcの反転信号)を受け、制御信号CNTaと制御信号CNTcの反転信号との否定論理和結果(制御信号DOEN)をスリーステートバッファTSBに出力する。ノア回路NORcは、制御信号CNTa、CNTcを受け、制御信号CNTaと制御信号CNTcとの否定論理和結果(制御信号DIEN)をアンド回路ANDbに出力する。   The inverter INVb receives the control signal CNTc and outputs an inverted signal of the control signal CNTc to the NOR circuit NORb. The NOR circuit NORb receives the control signal CNTa and the output of the inverter INVb (inverted signal of the control signal CNTc), and outputs the negative OR result (control signal DOEN) of the control signal CNTa and the inverted signal of the control signal CNTc as the three-state buffer TSB. Output to. The NOR circuit NORc receives the control signals CNTa and CNTc, and outputs a negative logical sum result (control signal DIEN) of the control signal CNTa and the control signal CNTc to the AND circuit ANDb.

スリーステートバッファTSBは、制御部CLTから受けた制御信号DOENが低レベルのとき、出力(兼用端子PAD、ノードNDa)をハイインピーダンス状態に設定する。すなわち、兼用端子PADは、制御信号DOENが低レベルのときには、デジタル出力端子として使用されない。   The three-state buffer TSB sets the output (shared terminal PAD, node NDa) to a high impedance state when the control signal DOEN received from the control unit CLT is at a low level. That is, the shared terminal PAD is not used as a digital output terminal when the control signal DOEN is at a low level.

なお、スリーステートバッファTSBは、制御信号DOENが高レベルのとき、デジタル出力信号DOを兼用端子PADにそのまま出力する。デジタル出力信号DOは、例えば、デジタル回路から出力される信号である。すなわち、兼用端子PADは、制御信号DOENが高レベルのとき、デジタル出力端子として使用可能な状態に設定される。   The three-state buffer TSB outputs the digital output signal DO as it is to the shared terminal PAD when the control signal DOEN is at a high level. The digital output signal DO is a signal output from a digital circuit, for example. That is, the shared terminal PAD is set to a state where it can be used as a digital output terminal when the control signal DOEN is at a high level.

したがって、スリーステートバッファTSBは、ノードNDaとデジタル回路の出力ノードとの間に配置され、出力オン状態と出力オフ状態とのいずれかに設定されるスイッチとして機能する。なお、出力オン状態は、デジタル回路の出力信号(デジタル出力信号DO)を兼用端子PADに伝達可能な状態である。また、出力オフ状態は、デジタル出力信号DOを兼用端子PADに伝達しない状態である。   Therefore, the three-state buffer TSB is arranged between the node NDa and the output node of the digital circuit, and functions as a switch that is set to either the output-on state or the output-off state. The output on state is a state in which the output signal (digital output signal DO) of the digital circuit can be transmitted to the shared terminal PAD. The output off state is a state in which the digital output signal DO is not transmitted to the shared terminal PAD.

アンド回路ANDbは、制御部CLTから受けた制御信号DIENと兼用端子PADを介して受けるデジタル信号との論理積結果(デジタル入力信号DI)を出力する。したがって、制御信号DIENが低レベルのとき、アンド回路ANDbから出力されるデジタル入力信号DIは、兼用端子PADのレベルに拘わらず、低レベルである。これにより、兼用端子PADと内部回路との接続が遮断され、バスコンフリクトが抑制される。すなわち、兼用端子PADは、制御信号DIENが低レベルのときには、デジタル入力端子として使用されない。   The AND circuit ANDb outputs a logical product result (digital input signal DI) of the control signal DIEN received from the control unit CLT and the digital signal received via the shared terminal PAD. Therefore, when the control signal DIEN is at a low level, the digital input signal DI output from the AND circuit ANDb is at a low level regardless of the level of the shared terminal PAD. As a result, the connection between the shared terminal PAD and the internal circuit is cut off, and the bus conflict is suppressed. That is, the shared terminal PAD is not used as a digital input terminal when the control signal DIEN is at a low level.

なお、アンド回路ANDbは、制御信号DIENが高レベルのとき、兼用端子PADに入力されるデジタル信号をデジタル入力信号DIとして、そのまま出力する。デジタル入力信号DIは、例えば、デジタル回路が受ける信号である。すなわち、兼用端子PADは、制御信号DIENが高レベルのとき、デジタル入力端子として使用可能な状態に設定される。   The AND circuit ANDb outputs the digital signal input to the shared terminal PAD as the digital input signal DI as it is when the control signal DIEN is at a high level. The digital input signal DI is a signal received by a digital circuit, for example. That is, the shared terminal PAD is set to a state where it can be used as a digital input terminal when the control signal DIEN is at a high level.

したがって、アンド回路ANDbは、ノードNDaとデジタル回路の入力ノードとの間に配置され、入力オン状態と入力オフ状態とのいずれかに設定されるスイッチとして機能する。なお、入力オン状態は、兼用端子PADに入力される入力デジタル信号をデジタル回路の入力ノードに伝達可能な状態である。また、入力オフ状態は、兼用端子PADに入力される入力デジタル信号をデジタル回路の入力ノードに伝達しない状態である。   Therefore, the AND circuit ANDb is disposed between the node NDa and the input node of the digital circuit, and functions as a switch set to either the input on state or the input off state. The input on state is a state in which an input digital signal input to the shared terminal PAD can be transmitted to the input node of the digital circuit. The input off state is a state in which the input digital signal input to the shared terminal PAD is not transmitted to the input node of the digital circuit.

このように、制御部CLTは、スイッチSWa、SWb、SWc、スリーステートバッファTSBおよびアンド回路ANDbを制御する。例えば、兼用端子PADがアナログ回路およびデジタル回路のいずれにも使用されないとき(図2の状態5)、スイッチSWa、SWb、SWcはオフに設定され、スリーステートバッファTSBは出力オフ状態に設定され、アンド回路ANDbは入力オフ状態に設定される。   As described above, the control unit CLT controls the switches SWa, SWb, SWc, the three-state buffer TSB, and the AND circuit ANDb. For example, when the shared terminal PAD is not used for either an analog circuit or a digital circuit (state 5 in FIG. 2), the switches SWa, SWb, and SWc are set to OFF, the three-state buffer TSB is set to an output OFF state, The AND circuit ANDb is set to an input off state.

また、例えば、兼用端子PADがアナログ回路に使用されるとき(図2の状態6)、スイッチSWa、SWb、SWcはそれぞれオン、オン、オフに設定され、スリーステートバッファTSBは出力オフ状態に設定され、アンド回路ANDbは入力オフ状態に設定される。   For example, when the shared terminal PAD is used for an analog circuit (state 6 in FIG. 2), the switches SWa, SWb, and SWc are set to on, on, and off, respectively, and the three-state buffer TSB is set to an output off state. Then, the AND circuit ANDb is set to the input off state.

そして、兼用端子PADがデジタル回路の出力端子に使用されるとき(図2の状態2、状態4)、スイッチSWa、SWbはオフに設定され、スリーステートバッファTSBは出力オン状態に設定され、アンド回路ANDbは入力オフ状態に設定される。なお、スイッチSWcはオンおよびオフのいずれかに設定される。   When the shared terminal PAD is used as the output terminal of the digital circuit (state 2 and state 4 in FIG. 2), the switches SWa and SWb are set to OFF, the three-state buffer TSB is set to the output ON state, and AND The circuit ANDb is set to the input off state. The switch SWc is set to either on or off.

兼用端子PADがデジタル回路の入力端子に使用されるとき(図2の状態1、状態2)、スイッチSWa、SWbはオフに設定され、スリーステートバッファTSBは出力オフ状態に設定され、アンド回路ANDbは入力オン状態に設定される。なお、スイッチSWcはオンおよびオフのいずれかに設定される。   When the shared terminal PAD is used as the input terminal of the digital circuit (state 1 and state 2 in FIG. 2), the switches SWa and SWb are set to OFF, the three-state buffer TSB is set to the output OFF state, and the AND circuit ANDb Is set to the input on state. The switch SWc is set to either on or off.

このように、スイッチ回路ブロックBLKは、制御信号CNTa、CNTb、CNTcに基づいて、兼用端子PADの用途(接続先)を切り替える。なお、スイッチ回路ブロックBLKの構成は、この例に限定されない。例えば、スイッチ回路ブロックBLKは、制御信号DIENにより制御されるスリーステートバッファをアンド回路ANDbの代わりに有してもよい。   As described above, the switch circuit block BLK switches the usage (connection destination) of the shared terminal PAD based on the control signals CNTa, CNTb, and CNTc. Note that the configuration of the switch circuit block BLK is not limited to this example. For example, the switch circuit block BLK may have a three-state buffer controlled by the control signal DIEN instead of the AND circuit ANDb.

図4は、図3に示したマルチプレクサ回路MPXを有する集積回路の一例を示している。集積回路は、例えば、マイクロコントローラである。例えば、集積回路は、マルチプレクサ回路MPX、A/D変換(アナログ/デジタル変換)回路ADC、デコーダDECおよび中央処理装置CPUを有している。   FIG. 4 shows an example of an integrated circuit having the multiplexer circuit MPX shown in FIG. The integrated circuit is, for example, a microcontroller. For example, the integrated circuit includes a multiplexer circuit MPX, an A / D conversion (analog / digital conversion) circuit ADC, a decoder DEC, and a central processing unit CPU.

例えば、A/D変換(アナログ/デジタル変換)回路ADCは、アナログ回路であり、デコーダDECおよび中央処理装置CPUは、デジタル回路の少なくとも一部を形成する。マルチプレクサ回路MPX、A/D変換回路ADC、デコーダDECおよび中央処理装置CPUは、例えば、バスBUSに接続されている。したがって、図4の例では、バスBUSは、デジタル回路の入力ノードに対応し、デコーダDECの出力端子は、デジタル回路の出力ノードに対応する。なお、集積回路の構成は、この例に限定されない。   For example, the A / D conversion (analog / digital conversion) circuit ADC is an analog circuit, and the decoder DEC and the central processing unit CPU form at least a part of the digital circuit. The multiplexer circuit MPX, the A / D conversion circuit ADC, the decoder DEC, and the central processing unit CPU are connected to the bus BUS, for example. Therefore, in the example of FIG. 4, the bus BUS corresponds to the input node of the digital circuit, and the output terminal of the decoder DEC corresponds to the output node of the digital circuit. Note that the configuration of the integrated circuit is not limited to this example.

マルチプレクサ回路MPXは、例えば、4つのスイッチ回路ブロックBLK(BLK1−BLK4)を有している。なお、スイッチ回路ブロックBLKの数は、4つに限定されない。図4では、各スイッチ回路ブロックBLKに対応する兼用端子PADおよび信号CNTa、CNTb、CNTc、DI、DOには、スイッチ回路ブロックBLKの符号の末尾の数字と同じ数字を、符号の末尾に付している。   The multiplexer circuit MPX includes, for example, four switch circuit blocks BLK (BLK1-BLK4). The number of switch circuit blocks BLK is not limited to four. In FIG. 4, the dual-purpose terminal PAD and the signals CNTa, CNTb, CNTc, DI, and DO corresponding to each switch circuit block BLK are given the same numbers as the numbers at the end of the switch circuit block BLK. ing.

例えば、兼用端子PAD1は、スイッチ回路ブロックBLK1に接続される。そして、スイッチ回路ブロックBLK1は、制御信号CNTa1、CNTb1、CNTc1に基づいて、兼用端子PAD1の用途を設定する。デジタル入力信号DO1は、兼用端子PAD1がデジタル回路の出力端子に使用されるとき、スイッチ回路ブロックBLK1を介して兼用端子PAD1に出力される。また、スイッチ回路ブロックBLK1は、兼用端子PAD1がデジタル回路の入力端子に使用されるとき、兼用端子PAD1に入力されるデジタル入力信号をデジタル入力信号DI1としてデジタル回路に出力する。   For example, the shared terminal PAD1 is connected to the switch circuit block BLK1. The switch circuit block BLK1 sets the usage of the shared terminal PAD1 based on the control signals CNTa1, CNTb1, and CNTc1. The digital input signal DO1 is output to the shared terminal PAD1 via the switch circuit block BLK1 when the shared terminal PAD1 is used as an output terminal of the digital circuit. Further, when the shared terminal PAD1 is used as an input terminal of the digital circuit, the switch circuit block BLK1 outputs a digital input signal input to the shared terminal PAD1 to the digital circuit as a digital input signal DI1.

スイッチ回路ブロックBLK1−BLK4のノードNDcは、A/D変換回路ADCの入力端子ADINに接続される。すなわち、スイッチ回路ブロックBLK1−BLK4のノードNDcは、互いに接続される。例えば、兼用端子PAD4に入力されるアナログ入力信号をA/D変換するとき、スイッチ回路ブロックBLK4は、図2の状態6に兼用端子PAD4およびノードNDbを設定する。これにより、A/D変換回路ADCは、兼用端子PAD4に入力されるアナログ入力信号を、スイッチ回路ブロックBLK4を介して入力端子ADINで受ける。なお、スイッチ回路ブロックBLK1−BLK3は、図2の状態1−状態5のいずれかに兼用端子PADおよびノードNDbを設定する。   The nodes NDc of the switch circuit blocks BLK1 to BLK4 are connected to the input terminal ADIN of the A / D conversion circuit ADC. That is, the nodes NDc of the switch circuit blocks BLK1 to BLK4 are connected to each other. For example, when A / D converting an analog input signal input to the shared terminal PAD4, the switch circuit block BLK4 sets the shared terminal PAD4 and the node NDb in the state 6 of FIG. Thus, the A / D conversion circuit ADC receives the analog input signal input to the shared terminal PAD4 at the input terminal ADIN via the switch circuit block BLK4. Note that the switch circuit blocks BLK1 to BLK3 set the shared terminal PAD and the node NDb in any one of the states 1 to 5 in FIG.

例えば、兼用端子PAD1にデジタル出力信号DO1を伝達するとき、スイッチ回路ブロックBLK1は、図2の状態2および状態4のいずれかに兼用端子PAD1およびノードNDbを設定する。電源電圧(または、接地電圧)の範囲を超える過大電圧が兼用端子PAD1に入力される可能性がないときには、スイッチ回路ブロックBLK1は、図2の状態4に兼用端子PAD1およびノードNDbを設定する。これにより、スイッチ回路ブロックBLK1のスイッチSWcに流れるリーク電流を削減できる。   For example, when the digital output signal DO1 is transmitted to the shared terminal PAD1, the switch circuit block BLK1 sets the shared terminal PAD1 and the node NDb in either the state 2 or the state 4 in FIG. When there is no possibility that an excessive voltage exceeding the range of the power supply voltage (or ground voltage) is input to the shared terminal PAD1, the switch circuit block BLK1 sets the shared terminal PAD1 and the node NDb in the state 4 of FIG. Thereby, the leakage current flowing through the switch SWc of the switch circuit block BLK1 can be reduced.

また、例えば、兼用端子PAD2に入力されるデジタル信号をデジタル入力信号DI2としてバスBUSに出力するとき、スイッチ回路ブロックBLK2は、図2の状態1および状態3のいずれかに兼用端子PAD2およびノードNDbを設定する。過大電圧が兼用端子PAD2に入力される可能性がないときには、スイッチ回路ブロックBLK2は、図2の状態3に兼用端子PAD2およびノードNDbを設定する。これにより、スイッチ回路ブロックBLK2のスイッチSWcに流れるリーク電流を削減できる。   Further, for example, when the digital signal input to the shared terminal PAD2 is output to the bus BUS as the digital input signal DI2, the switch circuit block BLK2 is switched to the shared terminal PAD2 and the node NDb in any of the state 1 and the state 3 in FIG. Set. When there is no possibility that an excessive voltage is input to the shared terminal PAD2, the switch circuit block BLK2 sets the shared terminal PAD2 and the node NDb in the state 3 in FIG. Thereby, the leakage current flowing through the switch SWc of the switch circuit block BLK2 can be reduced.

また、例えば、兼用端子PAD3が未使用のとき、スイッチ回路ブロックBLK3は、図2の状態5に兼用端子PAD3およびノードNDbを設定する。これにより、スイッチ回路ブロックBLK3のスイッチSWcに流れるリーク電流を削減できる。   For example, when the shared terminal PAD3 is not used, the switch circuit block BLK3 sets the shared terminal PAD3 and the node NDb in the state 5 in FIG. Thereby, the leakage current flowing through the switch SWc of the switch circuit block BLK3 can be reduced.

このように、マルチプレクサ回路MPXは、例えば、兼用端子PAD1−PAD3および各スイッチ回路ブロックBLK1−BLK3のノードNDbを図2の状態1−状態5のいずれかに設定する。これにより、この実施形態では、兼用端子PAD1−PAD3の雑音等がA/D変換回路の入力端子ADINに伝達することを防止できる。この結果、例えば、兼用端子PAD4に入力されたアナログ信号は、スイッチ回路ブロックBLK4のスイッチSWa、SWbを介して、A/D変換回路の入力端子ADINに正しく伝達される。これにより、正しいA/D変換結果が得られる。このように、この実施形態では、外部端子の雑音の影響を抑制しつつ、リーク電流を低減できる。   In this way, the multiplexer circuit MPX sets, for example, the shared terminals PAD1-PAD3 and the nodes NDb of the switch circuit blocks BLK1-BLK3 to any one of the states 1 to 5 in FIG. Thereby, in this embodiment, it is possible to prevent noise or the like of the shared terminals PAD1-PAD3 from being transmitted to the input terminal ADIN of the A / D conversion circuit. As a result, for example, an analog signal input to the shared terminal PAD4 is correctly transmitted to the input terminal ADIN of the A / D conversion circuit via the switches SWa and SWb of the switch circuit block BLK4. Thereby, a correct A / D conversion result is obtained. As described above, in this embodiment, the leakage current can be reduced while suppressing the influence of the noise of the external terminal.

A/D変換回路ADCは、マルチプレクサ回路MPXから出力されたアナログ信号を入力端子ADINで受け、入力端子ADINで受けたアナログ信号をA/D変換する。A/D変換回路ADCによりA/D変換されたデジタル信号は、A/D変換回路ADCの出力端子ADOUTからバスBUSに出力される。   The A / D conversion circuit ADC receives the analog signal output from the multiplexer circuit MPX at the input terminal ADIN, and A / D converts the analog signal received at the input terminal ADIN. The digital signal A / D converted by the A / D conversion circuit ADC is output from the output terminal ADOUT of the A / D conversion circuit ADC to the bus BUS.

中央処理装置CPUは、例えば、集積回路全体の動作を制御する。デコーダDECは、中央処理装置CPU等により制御され、デジタル出力信号DO1−DO4、制御信号CNTa1−CNTa4、CNTb1−CNTb4、CNTc1−CNTc4をマルチプレクサ回路MPXに出力する。例えば、デコーダDECは、マルチプレクサ回路MPXに関する設定が格納された制御レジスタのレジスタ値をデコードし、制御信号CNTa1−CNTa4、CNTb1−CNTb4、CNTc1−CNTc4をマルチプレクサ回路MPXに出力する。   For example, the central processing unit CPU controls the operation of the entire integrated circuit. The decoder DEC is controlled by the central processing unit CPU or the like and outputs digital output signals DO1-DO4, control signals CNTa1-CNTa4, CNTb1-CNTb4, and CNTc1-CNTc4 to the multiplexer circuit MPX. For example, the decoder DEC decodes the register value of the control register in which the setting related to the multiplexer circuit MPX is stored, and outputs the control signals CNTa1-CNTa4, CNTb1-CNTb4, and CNTc1-CNTc4 to the multiplexer circuit MPX.

例えば、過大電圧が入力される可能性のない兼用端子PADに接続されたスイッチ回路ブロックBLKに関する設定では、集積回路を使用するユーザは、図2の状態3−状態6のいずれかが選択されるようなレジスタ値を、制御レジスタに設定する。これにより、この実施形態では、外部端子の雑音の影響を抑制しつつ、リーク電流を低減できる。   For example, in the setting relating to the switch circuit block BLK connected to the shared terminal PAD that is not likely to receive an excessive voltage, the user who uses the integrated circuit selects any one of the state 3 to the state 6 in FIG. Such a register value is set in the control register. Thereby, in this embodiment, the leakage current can be reduced while suppressing the influence of the noise of the external terminal.

以上、この実施形態では、アナログスイッチ回路ASWCは、制御信号CNTa、CNTbに応じて、オン/オフが制御されるスイッチSWa、SWb、SWcを有している。スイッチSWa、SWb間のノードNDbは、スイッチSWcのオフにより、フローティングに設定される。これにより、スイッチSWcに流れるリーク電流を削減できる。この実施形態では、スイッチSWcのオン/オフを制御信号CNTa、CNTbにより任意に制御できるため、例えば、過大電圧が兼用端子PADに入力される可能性がないときには、兼用端子PADの用途に拘わらず、スイッチSWcをオフにできる。これにより、この実施形態では、外部端子の雑音の影響を抑制しつつ、リーク電流を低減できる。   As described above, in this embodiment, the analog switch circuit ASWC includes the switches SWa, SWb, and SWc that are controlled to be turned on / off according to the control signals CNTa and CNTb. The node NDb between the switches SWa and SWb is set to be floating by turning off the switch SWc. Thereby, the leakage current flowing through the switch SWc can be reduced. In this embodiment, since ON / OFF of the switch SWc can be arbitrarily controlled by the control signals CNTa and CNTb, for example, when there is no possibility that an excessive voltage is input to the shared terminal PAD, regardless of the use of the shared terminal PAD. The switch SWc can be turned off. Thereby, in this embodiment, the leakage current can be reduced while suppressing the influence of the noise of the external terminal.

以上の詳細な説明により、実施形態の特徴点および利点は明らかになるであろう。これは、特許請求の範囲がその精神および権利範囲を逸脱しない範囲で前述のような実施形態の特徴点および利点にまで及ぶことを意図するものである。また、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、あらゆる改良および変更に容易に想到できるはずであり、発明性を有する実施形態の範囲を前述したものに限定する意図はなく、実施形態に開示された範囲に含まれる適当な改良物および均等物に拠ることも可能である。   From the above detailed description, features and advantages of the embodiments will become apparent. This is intended to cover the features and advantages of the embodiments described above without departing from the spirit and scope of the claims. Further, any person having ordinary knowledge in the technical field should be able to easily come up with any improvements and modifications, and there is no intention to limit the scope of the embodiments having the invention to those described above. It is also possible to rely on suitable improvements and equivalents within the scope disclosed in.

ADC‥A/D変換回路;ANDa、ANDb‥アンド回路;ASWC‥アナログスイッチ回路;ASWP‥アナログスイッチ部;BLK、BLK1−BLK4‥スイッチ回路ブロック;CLT‥制御部;CPU‥中央処理装置;DEC‥デコーダ;INVa、INVb‥インバータ;MNa、MNb、MNc‥nMOSトランジスタ;MPa、MPb‥pMOSトランジスタ;MPX‥マルチプレクサ回路;NDa、NDb、NDc‥ノード;NORa、NORb、NORc‥ノア回路;PAD、PAD1−PAD4‥兼用端子;TSB‥スリーステートバッファ   ADC A / D conversion circuit; ANDa, ANDb AND circuit; ASWC, analog switch circuit; ASWP, analog switch unit; BLK, BLK1-BLK4, switch circuit block; CLT, control unit, CPU, central processing unit; Decoder; INVa, INVb ... Inverter; MNa, MNb, MNc ... nMOS transistor; MPa, MPb ... pMOS transistor; MPX ... Multiplexer circuit; NDa, NDb, NDc ... node; NORa, NORb, NORc ... NOR circuit; PAD4 ··· shared terminal; TSB · · · Three-state buffer

Claims (6)

第1ノードと第2ノードとの間に配置された第1スイッチと、
前記第2ノードと第3ノードとの間に配置された第2スイッチと、
所定の電圧が供給される第4ノードと前記第2ノードとの間に配置された第3スイッチと、
少なくとも2種類の制御信号を受け、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチをオンし、かつ、前記第3スイッチをオフする第1制御と、前記第1スイッチ、前記第2スイッチおよび前記第3スイッチをオフする第2制御と、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチをオフし、かつ、前記第3スイッチをオンする第3制御とのいずれかを、前記制御信号の組み合わせに基づいて実施する制御部と
を備えていることを特徴とするアナログスイッチ回路。
A first switch disposed between the first node and the second node;
A second switch disposed between the second node and the third node;
A third switch disposed between a fourth node to which a predetermined voltage is supplied and the second node;
A first control that receives at least two types of control signals, turns on the first switch and the second switch, and turns off the third switch; and the first switch, the second switch, and the third switch A control for performing either of the second control for turning off the second control and the third control for turning off the first switch and the second switch and turning on the third switch based on the combination of the control signals. And an analog switch circuit.
前記第1ノードは、アナログ回路およびデジタル回路に兼用される兼用端子に接続されるノードであり、
前記第3ノードは、前記アナログ回路に接続されるノードであり、
前記制御部は、前記兼用端子が前記デジタル回路に使用されるとき、前記制御信号の組み合わせに基づいて、前記第2制御および前記第3制御のいずれかを実施すること
を特徴とする請求項1記載のアナログスイッチ回路。
The first node is a node connected to a shared terminal used for both an analog circuit and a digital circuit,
The third node is a node connected to the analog circuit;
The said control part implements either said 2nd control and said 3rd control based on the combination of the said control signal, when the said shared terminal is used for the said digital circuit. The analog switch circuit described.
前記第1ノードは、アナログ回路およびデジタル回路に兼用される兼用端子に接続されるノードであり、
前記第3ノードは、前記アナログ回路に接続されるノードであり、
前記制御部は、前記兼用端子が前記アナログ回路および前記デジタル回路のいずれにも使用されないとき、前記第2制御を実施すること
を特徴とする請求項1記載のアナログスイッチ回路。
The first node is a node connected to a shared terminal used for both an analog circuit and a digital circuit,
The third node is a node connected to the analog circuit;
The analog switch circuit according to claim 1, wherein the control unit performs the second control when the dual-purpose terminal is not used for either the analog circuit or the digital circuit.
前記第1ノードは、アナログ回路およびデジタル回路に兼用される兼用端子に接続されるノードであり、
前記第3ノードは、前記アナログ回路に接続されるノードであり、
前記制御部は、前記兼用端子が前記アナログ回路に使用されるとき、前記第1制御を実施すること
を特徴とする請求項1記載のアナログスイッチ回路。
The first node is a node connected to a shared terminal used for both an analog circuit and a digital circuit,
The third node is a node connected to the analog circuit;
The analog switch circuit according to claim 1, wherein the control unit performs the first control when the dual-purpose terminal is used in the analog circuit.
アナログ回路およびデジタル回路に兼用される複数の兼用端子に対応してそれぞれ設けられ、前記兼用端子の用途を切り替える複数のスイッチ回路を備え、
前記各スイッチ回路は、
第1ノードと第2ノードとの間に形成された第1スイッチと、
前記第2ノードと第3ノードとの間に形成された第2スイッチと、
所定の電圧が供給される第4ノードと前記第2ノードとの間に配置された第3スイッチと、
前記第1ノードと前記デジタル回路の出力ノードとの間に配置され、前記デジタル回路の出力信号を前記兼用端子に伝達可能な出力オン状態と前記出力信号を前記兼用端子に伝達しない出力オフ状態とのいずれかに設定される第4スイッチと、
前記第1ノードと前記デジタル回路の入力ノードとの間に配置され、前記兼用端子に入力される入力信号を前記入力ノードに伝達可能な入力オン状態と前記入力信号を前記入力ノードに伝達しない入力オフ状態とのいずれかに設定される第5スイッチと、
前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、前記第3スイッチ、前記第4スイッチおよび前記第5スイッチを制御する制御部とを備え、
前記複数のスイッチ回路の前記第1ノードは、前記兼用端子に接続されるノードであり、
前記複数のスイッチ回路の前記第3ノードは、共通の前記アナログ回路に接続されるノードであり、
前記制御部は、
前記兼用端子が前記アナログ回路および前記デジタル回路のいずれにも使用されないとき、前記第1スイッチ、前記第2スイッチおよび前記第3スイッチをオフし、前記第4スイッチを前記出力オフ状態に設定し、前記第5スイッチを前記入力オフ状態に設定し、
前記兼用端子が前記アナログ回路に使用されるとき、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチをオンし、前記第3スイッチをオフし、前記第4スイッチを前記出力オフ状態に設定し、前記第5スイッチを前記入力オフ状態に設定し、
前記兼用端子が前記デジタル回路の出力端子に使用されるとき、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチをオフし、前記第3スイッチをオンおよびオフのいずれかに設定し、前記第4スイッチを前記出力オン状態に設定し、前記第5スイッチを前記入力オフ状態に設定し、
前記兼用端子が前記デジタル回路の入力端子に使用されるとき、前記第1スイッチおよび前記第2スイッチをオフし、前記第3スイッチをオンおよびオフのいずれかに設定し、前記第4スイッチを前記出力オフ状態に設定し、前記第5スイッチを前記入力オン状態に設定すること
を特徴とするマルチプレクサ回路。
Provided in correspondence with a plurality of dual-purpose terminals that are also used for analog circuits and digital circuits, and provided with a plurality of switch circuits that switch the use of the dual-purpose terminals,
Each of the switch circuits is
A first switch formed between the first node and the second node;
A second switch formed between the second node and the third node;
A third switch disposed between a fourth node to which a predetermined voltage is supplied and the second node;
An output on state that is disposed between the first node and an output node of the digital circuit, and that can transmit an output signal of the digital circuit to the shared terminal; and an output off state that does not transmit the output signal to the shared terminal A fourth switch set to one of the following:
An input-on state that is arranged between the first node and the input node of the digital circuit and can transmit an input signal input to the dual-purpose terminal to the input node, and an input that does not transmit the input signal to the input node A fifth switch set to any of the OFF states;
A controller that controls the first switch, the second switch, the third switch, the fourth switch, and the fifth switch;
The first node of the plurality of switch circuits is a node connected to the shared terminal;
The third node of the plurality of switch circuits is a node connected to the common analog circuit;
The controller is
When the shared terminal is not used for either the analog circuit or the digital circuit, the first switch, the second switch, and the third switch are turned off, and the fourth switch is set to the output off state, Setting the fifth switch to the input off state;
When the shared terminal is used in the analog circuit, the first switch and the second switch are turned on, the third switch is turned off, the fourth switch is set in the output off state, and the fifth switch is turned on. Set the switch to the input off state,
When the shared terminal is used as an output terminal of the digital circuit, the first switch and the second switch are turned off, the third switch is set to either on or off, and the fourth switch is turned on Set the output on state, set the fifth switch to the input off state,
When the shared terminal is used as an input terminal of the digital circuit, the first switch and the second switch are turned off, the third switch is set to either on or off, and the fourth switch is turned on A multiplexer circuit, wherein an output is turned off and the fifth switch is set in the input on state.
前記制御部は、少なくとも3種類の制御信号を受け、前記制御信号の組み合わせに基づいて、前記第1スイッチ、前記第2スイッチ、前記第3スイッチ、前記第4スイッチおよび前記第5スイッチを制御すること
を特徴とする請求項5記載のマルチプレクサ回路。
The control unit receives at least three types of control signals and controls the first switch, the second switch, the third switch, the fourth switch, and the fifth switch based on a combination of the control signals. The multiplexer circuit according to claim 5.
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