JP2800336B2 - Semiconductor analog switch - Google Patents

Semiconductor analog switch

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JP2800336B2 JP33745589A JP33745589A JP2800336B2 JP 2800336 B2 JP2800336 B2 JP 2800336B2 JP 33745589 A JP33745589 A JP 33745589A JP 33745589 A JP33745589 A JP 33745589A JP 2800336 B2 JP2800336 B2 JP 2800336B2
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はアナログスイッチに関し、特にモノリシック
集積回路上に形成される半導体トランジスタにより構成
される半導体アナログスイッチに関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog switch, and more particularly, to a semiconductor analog switch including a semiconductor transistor formed on a monolithic integrated circuit.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、モノリシック集積回路上にて形成されるアナロ
グ信号の導通・非導通を制御するスイッチ回路は、アナ
ログ信号入力の入力電圧範囲を広くとれる様に相補型MO
S(以降CMOSと記す)構造を用い例えば第5図に示す様
にアナログ信号入出力端子IN/OUT1とOUT/IN2との間に並
列に接続されたNチャネルMOSトランジスタ4とPチャ
ネルMOSトランジスタ5とによるトランスファゲートを
配置し、制御信号入力CONT3によりそのトランスファゲ
ートの導通・非導通を制御していた。つまり制御信号CO
NT3に低論理レベル“L"が与えられた場合は、インバー
タ8,9を通しNチャネルMOSトランジスタ4のゲート端子
には低論理レベルであるほぼ低側電源電位VSSの電位が
与えられ、またPチャネルMOSトランジスタ5のゲート
端子には更にインバータ10を介し高論理レベルであるほ
ぼ高側電源電位VDDの電位が与えられて、これら2つのM
OSトランジスタ4および5は共にアナログ入力信号の信
号レベルVINが高側電源電位VDDと低側電源電圧VSSの間
に位置する場合はそのゲート・ソース電圧VGSがPチャ
ネルMOSトランジスタ5およびNチャネルMOSトランジス
タ4それぞれの閾値電圧VTHPおよびVTHNより絶対値が大
きくなり得ず非導通状態となっている。一方制御信号CO
NT3に高論理レベル“H"から与えられた場合、Nチャネ
ルMOSトランジスタ4のゲート端子には高論理レベルで
ある高側電源電位VDDの電位が与えられアナログ入力信
号の信号レベルVINがほぼ VIN<VDD−VTHN の範囲で導通状態となり、PチャネルMOSトランジスタ
5のゲート端子には低論理レベルである低側電源電位V
SSの電位が与えられ、アナログ入力信号の信号レベルV
INがほぼ VSS+VTHP<VIN の範囲で導通状態となり、その時のアナログ入出力端子
1,2のあいだのオン抵抗RONは第6図に示す様にNチャネ
ルMOSトランジスタ4とPチャネルMOSトランジスタそれ
ぞれのオン抵抗の並列接続となる。
Conventionally, switch circuits formed on a monolithic integrated circuit to control the conduction and non-conduction of analog signals have been implemented using complementary MOs so that the input voltage range of analog signal inputs can be widened.
For example, as shown in FIG. 5, an N-channel MOS transistor 4 and a P-channel MOS transistor 5 connected in parallel between analog signal input / output terminals IN / OUT1 and OUT / IN2 using an S (hereinafter referred to as CMOS) structure. And the conduction / non-conduction of the transfer gate is controlled by the control signal input CONT3. That is, the control signal CO
When a low logic level "L" is given to NT3, the gate terminal of the N-channel MOS transistor 4 is supplied with the potential of the low logic level substantially the low power supply potential VSS through the inverters 8 and 9, and The gate terminal of the P-channel MOS transistor 5 is further supplied with a potential of a substantially high power supply potential V DD , which is a high logic level, via an inverter 10.
When the signal level V IN of the analog input signal is located between the high-side power supply potential V DD and the low-side power supply voltage V SS , both of the OS transistors 4 and 5 have the gate-source voltage V GS of the P-channel MOS transistor 5 and The absolute value of each of the threshold voltages V THP and V THN of the N-channel MOS transistor 4 cannot be larger than the threshold voltage V THP and V THN, and the N-channel MOS transistor 4 is in a non-conductive state. On the other hand, the control signal CO
When the high logical level "H" is applied to NT3, the gate terminal of the N-channel MOS transistor 4 is supplied with the high power supply potential V DD which is a high logical level, and the signal level V IN of the analog input signal is substantially The conduction state is established in the range of V IN <V DD −V THN , and the gate terminal of the P-channel MOS transistor 5 has a low logic level of the low-side power supply potential V
Given the potential of SS , the signal level V of the analog input signal
IN becomes conductive in the range of almost V SS + V THP <V IN , and the analog I / O pin at that time
The ON resistance R ON between 1 and 2 is a parallel connection of the ON resistance of each of the N-channel MOS transistor 4 and the P-channel MOS transistor as shown in FIG.

尚、この第5図に示した従来例においてNチャネルMO
Sトランジスタ4の形成されている基板は低側電源電位V
SSに、また、PチャネルMOSトランジスタ5の形成され
ている基板は高側電源電位VDDに接続されている。
Incidentally, in the conventional example shown in FIG.
The substrate on which the S transistor 4 is formed has a low power supply potential V
The substrate on which the P-channel MOS transistor 5 is formed is connected to the high-side power supply potential VDD .

また従来のCMOSアナログスイッチにおいては、そのオ
ン抵抗を低減するために例えば日本電気株式会社製のμ
PD4066と言うCMOSアナログスイッチにおいてはN型基板
にPウェルを形成した構造になっているため、第7図に
示したように、NチャネルMOSトランジスタ4の基板で
あるPウェルの電位を低側電源電位VSSに接続せずに、
PチャネルMOSトランジスタ16,NチャネルMOSトランジス
タ17,18により構成された回路で発生されるアナログ入
力信号の信号レベルに依存した電位に接続されている。
このためNチャネルMOSトランジスタ4のオン抵抗のア
ナログ入力信号の信号レベル依存性が改善され、オン抵
抗値が第8図に示すように低減される。
Further, in a conventional CMOS analog switch, in order to reduce its on-resistance, for example, μ
Since the CMOS analog switch called PD4066 has a structure in which a P-well is formed on an N-type substrate, as shown in FIG. Without connecting to potential V SS
It is connected to a potential depending on the signal level of the analog input signal generated by the circuit constituted by the P-channel MOS transistor 16 and the N-channel MOS transistors 17 and 18.
Therefore, the dependence of the on-resistance of the N-channel MOS transistor 4 on the signal level of the analog input signal is improved, and the on-resistance is reduced as shown in FIG.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上述した従来の半導体アナログスイッチにおいては、
第6図に示してあるように本来はアナログ入力信号の信
号レベルに対し、アナログ信号入出力端子1と2の間の
抵抗値が機械的スイッチ等のように均一であってもらい
たいものが、半導体トランジスタを用いることにより、
その入力信号レベルに大きく依存して変動してしまうと
いう欠点がある。これは例えば抵抗と容量によるCRの時
定数の直接影響を及ぼし回路全体に対し致命的な場合が
多々存在する。
In the conventional semiconductor analog switch described above,
As shown in FIG. 6, what is originally desired to have a uniform resistance value between the analog signal input / output terminals 1 and 2 with respect to the signal level of the analog input signal, such as a mechanical switch, By using semiconductor transistors,
There is a drawback that it fluctuates greatly depending on the input signal level. This has a direct effect on the time constant of CR due to, for example, resistance and capacitance, and is often fatal to the entire circuit.

第7図および第8図に示した第2の従来例において
は、全体のオン抵抗値が低減され、そのアナログ入力信
号の信号レベルに対するオン抵抗の変動幅は削減されて
はいるが、トランスファゲートとして作用しているNチ
ャネルMOSトランジスタ4の基板を、他のNチャネルMOS
トランジスタの基板とは分離し独自にアナログ入力信号
の信号レベルに依存した電位につってやらなくてはなら
ず、通常の構造からはずれ、更にラッチアップ現象に対
しても弱くなり、アナログスイッチを構成する所要面積
も拡大してしまうという欠点がある。更に現在CMOS構造
で主流なってきているP型基板、Nウェル構造において
は、このように基板の電位とアナログ入力信号の信号レ
ベルに依存して変動させることができるのは、Pチャネ
ルMOSトランジスタの方であり、アナログスイッチ全体
のオン抵抗削減にはあまり寄与しなくなっている。
In the second conventional example shown in FIGS. 7 and 8, although the overall on-resistance value is reduced and the fluctuation width of the on-resistance with respect to the signal level of the analog input signal is reduced, the transfer gate The substrate of the N-channel MOS transistor 4 acting as
The analog switch must be separated from the transistor substrate and independently applied to a potential that depends on the signal level of the analog input signal, deviating from the normal structure, and further weakening against latch-up phenomena. However, there is a disadvantage that the required area to be used also increases. Further, in a P-type substrate and an N-well structure which are currently dominant in a CMOS structure, it is possible to fluctuate depending on the potential of the substrate and the signal level of an analog input signal as described above. It does not contribute much to the reduction of the on-resistance of the entire analog switch.

本発明の目的はオン抵抗のアナログ入力信号の信号レ
ベルに対する依存性を減少させた集積化アナログスイッ
チを得ることにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an integrated analog switch in which the on-resistance has a reduced dependence on the signal level of the analog input signal.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明の半導体アナログスイッチは、トランスファゲ
ートを並列に複数個と、アナログスイッチの導通時には
前記複数個のトランスファゲートのうち少なくとも1個
は入力アナログ信号の信号レベルのいかんによらずその
トランスファゲートの導通可能入力信号範囲内において
常時導通状態となし、他の残りのトランスファゲートは
入力アナログ信号の信号レベルにより導通・非導通を制
御できるようになした制御回路とを有して構成されてい
る。
In the semiconductor analog switch according to the present invention, a plurality of transfer gates are connected in parallel, and when the analog switches are turned on, at least one of the plurality of transfer gates is turned on regardless of the signal level of the input analog signal. The remaining transfer gates are always in a conductive state within the range of possible input signals, and the other transfer gates are configured to have a control circuit capable of controlling conduction / non-conduction by the signal level of the input analog signal.

〔実施例〕〔Example〕

次に、本発明について図面を参照してより詳細に説明
する。
Next, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.

第1図は本発明の第一の実施例の回路図である。従来
例と同一箇所は同一の番号が付してある。アナログ信号
の入出力端子IN/OUT1とOUT/IN2との間に共に低側電源電
位VSSにその基板が接続されたNチャネルMOSトランジス
タ4により構成されたトランスファゲートおよび同じN
チャネルMOSトランジスタ6により構成されたトランス
ファゲートと、共に高側電源電位VDDにその基板が接続
されたPチャネルMOSトランジスタ5により構成された
トランスファゲートおよびPチャネルMOSトランジスタ
7により構成されたトランスファゲートとが並列に接続
されている。これらのトランスファゲートのうちNチャ
ネルMOSトランジスタ4およびPチャネルMOSトランジス
タ5の各ゲート端子は、従来のアナログスイッチ同様制
御信号CONT3よりそれぞれインバータ8,9を通した信号と
インバータ8,9,10を通した信号がそれぞれ印加されてい
る。一方、NチャネルMOSトランジスタ6のゲート端子
には、NチャネルMOSトランジスタ4のゲート端子に印
加されているインバータ9の出力信号と、アナログ信号
入出力端子IN/OUT1の入力信号を入力に持つ2入力AND回
路11の出力信号が印加されている。また、PチャネルMO
Sトランジスタ7のゲート端子には、PチャネルMOSトラ
ンジスタ5のゲート端子に印加されているインバータ10
の出力信号と、アナログ信号入出力IN/OUT1の入力信号
を入力に持つ2入力OR回路12の出力信号が印加されてい
る。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of the present invention. The same parts as those in the conventional example are given the same numbers. A transfer gate constituted by an N-channel MOS transistor 4 whose substrate is connected to the lower power supply potential V SS between the input / output terminals IN / OUT1 and OUT / IN2 of the analog signal, and the same N
A transfer gate constituted by a channel MOS transistor 6, a transfer gate constituted by a P-channel MOS transistor 5 and a transfer gate constituted by a P-channel MOS transistor 7, both of which have their substrates connected to a high power supply potential VDD. Are connected in parallel. Of these transfer gates, the gate terminals of the N-channel MOS transistor 4 and the P-channel MOS transistor 5 pass signals passed through inverters 8, 9 and inverters 8, 9, 10, respectively, from the control signal CONT3 as in the conventional analog switch. The applied signals are respectively applied. On the other hand, the gate terminal of the N-channel MOS transistor 6 has two inputs having the output signal of the inverter 9 applied to the gate terminal of the N-channel MOS transistor 4 and the input signal of the analog signal input / output terminal IN / OUT1. The output signal of the AND circuit 11 is applied. Also, P-channel MO
The inverter 10 applied to the gate terminal of the P-channel MOS transistor 5 has a gate terminal of the S transistor 7.
And an output signal of a two-input OR circuit 12 having the input signal of the analog signal input / output IN / OUT1 as an input.

このような構成を持つ本発明の半導体アナログスイッ
チは、次のように動作する。
The semiconductor analog switch of the present invention having such a configuration operates as follows.

つまり、第2図のタイムチャートに示すように、制御
信号CONT3が低論理レベル“L"の場合はインバータ9,AND
回路11の出力は共にアナログ入力信号の信号レベルによ
らず低論理レベルであるほぼ低側電源電位VSSを出力し
ている。またインバータ10,OR回路12の出力は共にアナ
ログ入力信号の信号レベルによらず高論理レベルである
ほぼ高側電源電位VDDを出力している。このため、Nチ
ャネルMOSトランジスタ4,6,およびPチャネルMOSトラン
ジスタ5,7は全て非導通状態となっている。次に制御信
号CONT3が高論理レベル“H"となると、インバータ9お
よびインバータ10はアナログ入力信号の信号レベルによ
らず常時それぞれ高論理レベルおよび低論理レベルとな
り、NチャネルMOSトランジスタ4およびPチャネルMOS
トランジスタ5は、導通可能な状態となる。Nチャネル
MOSトランジスタ6は、アナログ入力信号の信号レベル
がAND回路11の閾値レベルより低い時は非導通状態とな
っており、それを超えると導通状態となる。一方Pチャ
ネルMOSトランジスタ7は、アナログ入力信号の信号レ
ベルがOR回路12の閾値レベルより低い時は導通状態とな
り、それを超えると非導通状態となる。
That is, as shown in the time chart of FIG. 2, when the control signal CONT3 is at the low logic level "L", the inverter 9, AND
And outputs a substantially low side power supply potential V SS output are both a low logic level regardless of the signal level of the analog input signal of the circuit 11. In addition, the outputs of the inverter 10 and the OR circuit 12 both output a substantially high power supply potential V DD which is a high logic level regardless of the signal level of the analog input signal. Therefore, the N-channel MOS transistors 4, 6 and the P-channel MOS transistors 5, 7 are all non-conductive. Next, when the control signal CONT3 goes to the high logic level "H", the inverters 9 and 10 are always at the high logic level and the low logic level, respectively, regardless of the signal level of the analog input signal, and the N-channel MOS transistor 4 and the P-channel MOS
The transistor 5 is turned on. N channel
The MOS transistor 6 is non-conductive when the signal level of the analog input signal is lower than the threshold level of the AND circuit 11, and is conductive when the signal level exceeds the threshold level. On the other hand, P-channel MOS transistor 7 is turned on when the signal level of the analog input signal is lower than the threshold level of OR circuit 12, and turned off when the signal level exceeds the threshold level.

上述したような動作を行なうと、第3図のオン抵抗の
グラフを参照するとわかるように、NチャネルMOSトラ
ンジスタ4,6においては、NチャネルMOSトランジスタの
オン抵抗が小さい低レベルのアナログ入力信号において
はNチャネルMOSトランジスタ4のみが導通状態とな
り、そのオン抵抗がある程度大きくなってくるアナログ
入力信号の信号レベル範囲においてNチャネルMOSトラ
ンジスタ4,6が共に導通状態となり、2つのNチャネルM
OSトランジスタ4,6のオン抵抗が並列になり全体のオン
抵抗値を小さくすることができる。また、PチャネルMO
Sトランジスタ5,7においてはPチャネルMOSトランジス
タのオン抵抗が大きい低レベルのアナログ入力信号にお
いてはPチャネルMOSトランジスタ5,7が共に導通状態と
なっており、2つのPチャネルMOSトランジスタのオン
抵抗が並列になり、全体のオン抵抗値を小さくし、Pチ
ャネルMOSトランジスタ5,7のオン抵抗がある程度小さく
なっているアナログ入力信号の信号レベルの範囲におい
てはPチャネルMOSトランジスタ7が非導通となる。
When the above-described operation is performed, as can be understood from the graph of the on-resistance in FIG. 3, in the N-channel MOS transistors 4 and 6, when the on-resistance of the N-channel MOS transistors is low, the analog input signal is low. Indicates that only the N-channel MOS transistor 4 is conductive and the N-channel MOS transistors 4 and 6 are both conductive in the signal level range of the analog input signal whose on-resistance increases to some extent.
The on-resistances of the OS transistors 4 and 6 are connected in parallel, so that the overall on-resistance value can be reduced. Also, P-channel MO
In the low level analog input signal in which the on-resistance of the P-channel MOS transistor is large in the S-transistors 5 and 7, both the P-channel MOS transistors 5 and 7 are conducting, and the on-resistance of the two P-channel MOS transistors is low. The P-channel MOS transistor 7 becomes non-conductive in the signal level range of the analog input signal in which the on-resistance is reduced in parallel and the on-resistance of the P-channel MOS transistors 5 and 7 is reduced to some extent.

このためアナログ信号入出力端子IN/OUT1とOUT/IN2の
間のオン抵抗は第3図に示すようになり、アナログ入力
信号の信号レベルに対し、大小の大きな変動がなくな
る。
For this reason, the on-resistance between the analog signal input / output terminals IN / OUT1 and OUT / IN2 is as shown in FIG. 3, and there is no large variation in the signal level of the analog input signal.

尚ここにおいてAND回路11とOR回路12の閾値レベル
は、それぞれの回路を構成しているMOSトランジスタの
チャネル幅W対チャネル長Lの比を調節することによっ
ても簡単に変更可能である。
Here, the threshold levels of the AND circuit 11 and the OR circuit 12 can be easily changed by adjusting the ratio of the channel width W to the channel length L of the MOS transistors constituting each circuit.

第4図は本発明の第2の実施例の回路図である。本実
施例は前述した第1の実施例とトランスファゲート部は
共通としているが、第1図に示した第1の実施例におけ
るインバータ8,9,10,AND回路11,およびOR回路12から構
成されている制御回路の別の実施例を示す。
FIG. 4 is a circuit diagram of a second embodiment of the present invention. This embodiment shares the transfer gate section with the first embodiment described above, but comprises the inverters 8, 9, 10, the AND circuit 11, and the OR circuit 12 in the first embodiment shown in FIG. 5 shows another embodiment of the control circuit described.

つまり、NチャネルMOSトランジスタ4およびPチャ
ネルMOSトランジスタ5の各ゲート端子は、従来のアナ
ログスイッチ同様制御信号CONT3よりそれぞれインバー
タ8,9を通した信号とインバータ8,9,10を通した信号が
印加されている。また、ゲート端子が共通にインバータ
8の出力端子に接続されており、ソース端子がアナログ
信号入出力端子IN/OUT1に接続されたPチャネルMOSトラ
ンジスタ13と、ソース端子が低側電源電位VSSに接続さ
れたNチャネルMOSトランジスタ14との直列回路の共通
ドレイン端子からバッファ回路15を通した信号がNチャ
ネルMOSトランジスタ6で構成されたトランスファゲー
トのゲート端子に印加されている。更に、PチャネルMO
Sトランジスタ13とNチャネルMOSトランジスタ14の共通
ドレイン端子は一方の入力をインバータ10の出力信号と
するOR回路16に接続され、そのOR回路16の出力がPチャ
ネルMOSトランジスタ7で構成されたトランスァゲート
のゲート端子に接続されている。
That is, the gate terminals of the N-channel MOS transistor 4 and the P-channel MOS transistor 5 are applied with a signal passed through the inverters 8, 9 and a signal passed through the inverters 8, 9, 10 from the control signal CONT3, respectively, as in the conventional analog switch. Have been. The gate terminal is commonly connected to the output terminal of the inverter 8, the source terminal is connected to the P-channel MOS transistor 13 connected to the analog signal input / output terminal IN / OUT1, and the source terminal is connected to the lower power supply potential V SS . A signal passed through the buffer circuit 15 from the common drain terminal of the series circuit with the connected N-channel MOS transistor 14 is applied to the gate terminal of the transfer gate constituted by the N-channel MOS transistor 6. Furthermore, P-channel MO
The common drain terminal of the S transistor 13 and the N-channel MOS transistor 14 is connected to an OR circuit 16 having one input as an output signal of the inverter 10, and the output of the OR circuit 16 is formed by a P-channel MOS transistor 7. It is connected to the gate terminal of the gate.

この様な構成にすると、制御信号CONT3が低論理レベ
ル“L"の場合はアナログ入力信号の信号レベルによら
ず、インバータ9とバッファ回路15の出力は低論理レベ
ルとなり、インバータ10と、OR回路16の出力は高論理レ
ベルとなり、全てのトランスファゲート、つまりNチャ
ネルトランジスタ4,6およびPチャネルMOSトランジスタ
5,7は非導通状態となる。一方、制御信号CONT3が高論理
レベル“H"となると、アナログ入力信号の信号レベルに
よらずインバータ9の出力は高論理レベル、インバータ
10の出力は低論理レベルとなり、NチャネルMOSトラン
ジスタ4とPチャネルMOSトランジスタ5は導通状態と
なる。しかしアナログ入力信号の信号レベルが低レベル
にあると、インバータ8の出力は低レベルとなっている
が、PチャネルMOSトランジスタ13とNチャネルMOSトラ
ンジスタ14の共通ドレイン端子の電位も低くバッファ回
路15の出力はアナログ入力信号の信号レベルが上昇して
きて、前記共通ドレイン端子のレベルがバッファ回路15
の閾値レベルに達するまでは低論理レベルを出力してお
り、NチャネルMOSトランジスタ6は非導通状態となっ
ている。またOR回路16の出力はその閾値レベルに前記共
通ドレイン端子の電位が上昇するまでのアナログ入力信
号の信号レベルの範囲においては低論理出力となりPチ
ャネルMOSトランジスタは導通状態となっている。
With such a configuration, when the control signal CONT3 is at a low logic level "L", the outputs of the inverter 9 and the buffer circuit 15 are at a low logic level regardless of the signal level of the analog input signal, and the inverter 10 and the OR circuit The output of 16 becomes a high logic level, and all transfer gates, that is, N-channel transistors 4, 6 and P-channel MOS transistor
5 and 7 become non-conductive. On the other hand, when the control signal CONT3 becomes the high logic level “H”, the output of the inverter 9 becomes high logic level regardless of the signal level of the analog input signal.
The output of 10 becomes a low logic level, and the N-channel MOS transistor 4 and the P-channel MOS transistor 5 become conductive. However, when the signal level of the analog input signal is at a low level, the output of the inverter 8 is at a low level, but the potential of the common drain terminal of the P-channel MOS transistor 13 and the N-channel MOS transistor 14 is also low. As for the output, the signal level of the analog input signal rises, and the level of the common drain
Until the threshold level is reached, the low logic level is output, and the N-channel MOS transistor 6 is off. In addition, the output of the OR circuit 16 has a low logic output in the range of the signal level of the analog input signal until the potential of the common drain terminal rises to the threshold level, and the P-channel MOS transistor is conductive.

このように動作をし、全体のオン抵抗は第1の実施例
において示した第3図とほぼ同様となる。
The operation is performed as described above, and the overall on-resistance is substantially the same as that of FIG. 3 shown in the first embodiment.

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明は、トランスファゲート
およびこのトランスファゲートの導通,非導通を制御す
る制御回路より構成される半導体アナログスイッチにお
いて、トランスファゲートは並列に複数個接続されてお
り、制御回路はアナログスイッチの導通時には前記複数
個のトランスファゲートのうち少なくとも1個は入力ア
ナログ信号の信号レベルのいかんによらず常時導通状態
となし、他の残りのトランスファゲートは、入力アナロ
グ信号の信号レベルにより導通・非導通を制御できるよ
うにされていることにより、その半導体アナログスイッ
チに入力されるアナログ入力信号の信号レベルに対す
る、そのアナログスイッチの入出力間の抵抗値の変動を
小さくおさえることが可能になるという絶大な効果があ
る。また、本発明の方式によると、例えば第7図に示し
たような従来例にあるCMOS構造におけるラッチアップ現
象に対しても特別な電位のウェルを構成しないため強い
と言う効果がある。
[Effects of the Invention] As described above, the present invention relates to a semiconductor analog switch including a transfer gate and a control circuit for controlling conduction and non-conduction of the transfer gate, wherein a plurality of transfer gates are connected in parallel. When the analog switch is turned on, at least one of the plurality of transfer gates is always in a conductive state regardless of the signal level of the input analog signal, and the other transfer gates are connected to the input analog signal. The conduction / non-conduction can be controlled by the signal level of the analog switch, so that the fluctuation of the resistance value between the input and output of the analog switch with respect to the signal level of the analog input signal input to the semiconductor analog switch can be reduced. There is a huge effect that it becomes possible. Further, according to the method of the present invention, the latch-up phenomenon in the conventional CMOS structure as shown in FIG. 7, for example, is effective because a well of a special potential is not formed.

尚本発明の実施例において半導体スイッチをCMOS構造
として説明を行なったがこれはそれに限るものではない
ことは明らかである。また、アナログ入力信号の信号レ
ベルにより導通,非導通が制御されるトランスファゲー
トも、制御回路のアナログ入力信号の信号レベル依存性
を数種類設け、更に細かく分割しよりオン抵抗の変動を
小さくすることも可能である。
In the embodiments of the present invention, the semiconductor switch has been described as having a CMOS structure, but it is clear that the present invention is not limited to this. Also, the transfer gate whose conduction and non-conduction is controlled by the signal level of the analog input signal is provided with several types of signal level dependence of the analog input signal of the control circuit, and the variation can be further divided to reduce the fluctuation of the on-resistance. It is possible.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の半導体アナログスイッチの第1の実施
例の回路図、第2図は第1図に示した第1の実施例の動
作を説明するタイムチャート、第3図は第1図に示した
第1の実施例の特性図、第4図は本発明の半導体アナロ
グスイッチの第2の実施例の回路図、第5図は第1の従
来例による半導体アナログスイッチの回路図、第6図は
第5図に示した第1の従来例の特性図、第7図は第2の
従来例による半導体アナログスイッチの回路図、第8図
は第7図に示した第2の従来例の特性図である。 1,2……アナログ信号入出力端子、3……制御信号入力
端子、4,6,14,17,18……NチャネルMOSトランジスタ、
5,7,13,16……PチャネルMOSトランジスタ、8,9,10……
インバータ、11……AND回路、12,16……OR回路、15……
バッファ回路。
FIG. 1 is a circuit diagram of a first embodiment of a semiconductor analog switch according to the present invention, FIG. 2 is a time chart for explaining the operation of the first embodiment shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is a circuit diagram of a second embodiment of the semiconductor analog switch of the present invention, FIG. 5 is a circuit diagram of a semiconductor analog switch according to the first conventional example, and FIG. 6 is a characteristic diagram of the first conventional example shown in FIG. 5, FIG. 7 is a circuit diagram of a semiconductor analog switch according to a second conventional example, and FIG. 8 is a second conventional example shown in FIG. FIG. 1,2 ... analog signal input / output terminal, 3 ... control signal input terminal, 4,6,14,17,18 ... N-channel MOS transistor,
5,7,13,16 …… P-channel MOS transistor, 8,9,10 ……
Inverter, 11… AND circuit, 12,16… OR circuit, 15…
Buffer circuit.

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】半導体トランジスタのトランスファゲート
および該トランスファゲートの導通・非導通を制御する
制御回路とを含んで構成されるアナログスイッチにおい
て、前記トランスファゲートは並列に複数個有し、前記
制御回路はアナログスイッチの導通時には前記複数個の
トランスファゲートのうち少なくとも1個は入力アナロ
グ信号の信号レベルのいかんによらず常時導通状態とな
し、他の残りのトランスファゲートは入力アナログ信号
の信号レベルにより導通・非導通を制御できるようにな
したことを特徴とする半導体アナログスイッチ。
1. An analog switch comprising a transfer gate of a semiconductor transistor and a control circuit for controlling conduction / non-conduction of the transfer gate, wherein the transfer gate has a plurality of transfer gates in parallel, and the control circuit When the analog switch is turned on, at least one of the plurality of transfer gates is always turned on regardless of the signal level of the input analog signal, and the other transfer gates are turned on / off depending on the signal level of the input analog signal. A semiconductor analog switch characterized in that non-conduction can be controlled.
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