JP3100804B2 - Analog switch - Google Patents

Analog switch

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JP3100804B2
JP3100804B2 JP05193657A JP19365793A JP3100804B2 JP 3100804 B2 JP3100804 B2 JP 3100804B2 JP 05193657 A JP05193657 A JP 05193657A JP 19365793 A JP19365793 A JP 19365793A JP 3100804 B2 JP3100804 B2 JP 3100804B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子回路においてバイ
ポーラトランジスタにて信号の遮断および導通を行なう
アナログスイッチに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an analog switch for interrupting and conducting a signal with a bipolar transistor in an electronic circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、電子回路において、回路間の接続
を切り替えるには、スイッチやリレーが用いられてい
た。これに対し、近年では、装置の小型化、ディジタル
化、あるいは高信頼化のためにアナログスイッチが普及
してきた。従来のアナログスイッチには、図7に示すよ
うに、スイッチング素子として主にFET(電界効果ト
ランジスタ)51が用いられている。以下に、このアナ
ログスイッチについて説明する。
2. Description of the Related Art Conventionally, switches and relays have been used in electronic circuits to switch connections between circuits. On the other hand, in recent years, analog switches have become widespread for miniaturization, digitization, or high reliability of devices. In a conventional analog switch, as shown in FIG. 7, an FET (field effect transistor) 51 is mainly used as a switching element. Hereinafter, this analog switch will be described.

【0003】このアナログスイッチは、コンパレータ5
2を備えており、その非反転入力端子には制御端子53
からの制御電圧が入力される一方、反転入力端子には基
準電圧が入力されるようになっている。基準電圧は、直
列に接続された抵抗54・55によって電源電圧VCC
分圧されたものである。コンパレータ52は、上記の制
御電圧と基準電圧とを比較して、制御電圧が基準電圧よ
り大きい場合に出力を“H”とする一方、逆の場合に出
力を“L”とするようになっている。
This analog switch is provided with a comparator 5
2 having a control terminal 53 at its non-inverting input terminal.
, While the reference voltage is input to the inverting input terminal. The reference voltage is obtained by dividing the power supply voltage V CC by the resistors 54 and 55 connected in series. The comparator 52 compares the control voltage with the reference voltage, and sets the output to “H” when the control voltage is higher than the reference voltage, and sets the output to “L” when the control voltage is opposite. I have.

【0004】また、コンパレータ52の出力端子には、
ダイオード56のカソードと、コンデンサ57の一方の
端子とが接続されている。そして、FET51のゲート
には、ダイオード56のアノードと、コンデンサ57の
他方の端子とが接続されている。
Further, the output terminal of the comparator 52
The cathode of the diode 56 and one terminal of the capacitor 57 are connected. The anode of the diode 56 and the other terminal of the capacitor 57 are connected to the gate of the FET 51.

【0005】FET51は、Nchのものであり、ソー
スが信号端子58に接続され、ドレインが出力端子59
に接続されている。また、FET51は、ゲートとソー
スとが抵抗60を介して互いに接続されている。
The FET 51 is of Nch type, and has a source connected to the signal terminal 58 and a drain connected to the output terminal 59.
It is connected to the. In the FET 51, the gate and the source are connected to each other via the resistor 60.

【0006】上記のようなアナログスイッチでは、制御
端子53から入力された制御電圧と基準電圧とがコンパ
レータ52で比較され、制御電圧が基準電圧より大きい
場合、コンパレータ52の出力が“H”になる。このと
き、ダイオード56がOFFすることによりFET51
がONし、信号端子58と出力端子59との間が接続さ
れる。
In the above-described analog switch, the control voltage input from the control terminal 53 and the reference voltage are compared by the comparator 52. When the control voltage is higher than the reference voltage, the output of the comparator 52 becomes "H". . At this time, when the diode 56 is turned off, the FET 51 is turned off.
Is turned on, and the signal terminal 58 and the output terminal 59 are connected.

【0007】逆に、制御電圧が基準電圧より小さい場
合、コンパレータ52の出力が“L”になる。このと
き、ダイオード56がONすることによりFET51が
OFFし、信号端子58と出力端子59との間が遮断さ
れる。
On the contrary, when the control voltage is smaller than the reference voltage, the output of the comparator 52 becomes "L". At this time, when the diode 56 is turned on, the FET 51 is turned off, and the connection between the signal terminal 58 and the output terminal 59 is cut off.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、今日の集積
回路技術の進歩により電子回路のIC化が進められてお
り、アナログスイッチもその例外ではない。しかしなが
ら、上記のようなアナログスイッチをIC化する場合、
FET51を内蔵させるには、複雑なIC製造プロセス
を必要とするため、製造コストの増大を招く。しかも、
周辺回路が必要となるため、チップコストを高騰させる
という問題がある。
By the way, electronic circuits are being integrated into ICs with the advance of today's integrated circuit technology, and analog switches are no exception. However, when the above analog switch is integrated into an IC,
Incorporating the FET 51 requires a complicated IC manufacturing process, which leads to an increase in manufacturing cost. Moreover,
Since a peripheral circuit is required, there is a problem that the chip cost is increased.

【0009】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
のであって、バイポーラトランジスタにより簡単な構造
で安価なアナログスイッチを構成することを目的として
いる。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to configure an inexpensive analog switch with a simple structure using bipolar transistors.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
アナログスイッチは、信号電圧を伝達する信号回路と、
制御電圧が与えられることにより信号回路の入出力間の
断接を制御する制御回路とを備えたアナログスイッチに
おいて、上記の課題を解決するために、以下の手段を講
じていることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an analog switch, comprising: a signal circuit for transmitting a signal voltage;
In order to solve the above-mentioned problem, an analog switch including a control circuit that controls connection and disconnection of an input and output of a signal circuit by applying a control voltage is characterized by taking the following means. .

【0011】上記制御回路が第1のトランジスタからな
る一方、上記信号回路が第2のトランジスタを有するエ
ミッタフォロワ回路からなり、第1および第2のトラン
ジスタのエミッタとがともに接続されているアナログス
イッチであって、上記第1のトランジスタのコレクタと
上記第2のトランジスタのコレクタの間に、上記第2の
トランジスタのコレクタに流れる電流と同じ値の電流が
上記第1のトランジスタのコレクタに流れるように配さ
れたカレントミラー回路を有し、上記第1のトランジス
タのベースとコレクタとが接続され、第1のトランジス
タのベースに第1のトランジスタのON/OFF動作を
制御する制御電圧を入力するための制御端子が設定され
ている
The control circuit is composed of a first transistor, while the signal circuit is composed of an emitter follower circuit having a second transistor, and is an analog switch in which the emitters of the first and second transistors are connected together. And a current having the same value as the current flowing through the collector of the second transistor flows between the collector of the first transistor and the collector of the second transistor so as to flow through the collector of the first transistor. A current mirror circuit, wherein a base and a collector of the first transistor are connected, and a first transistor
ON / OFF operation of the first transistor at the base of the
The control terminal for inputting the control voltage to be controlled is set.
Have .

【0012】[0012]

【作用】ここで、エミッタフォロワ回路において第2の
トランジスタのエミッタに接続される負荷(定電流回
路)に流れる電流をIとし、第1のトランジスタと第2
のトランジスタとにそれぞれ流れる電流をI1 ・I2
する。
The current flowing through the load (constant current circuit) connected to the emitter of the second transistor in the emitter follower circuit is represented by I, and the first transistor and the second transistor
The currents flowing through the respective transistors are I 1 and I 2 .

【0013】第1のトランジスタが制御電圧によりON
してI≒I1 となると、エミッタフォロワ回路の第2の
トランジスタには電流が流れなくなる。これにより、信
号回路の入出力間が遮断され、信号電圧は出力されな
い。また、第1のトランジスタがOFFすると、第2の
トランジスタに電流が流れてI≒I2 となる。これによ
り、信号回路の入出力間が接続され、信号電圧が出力さ
れる。
The first transistor is turned on by the control voltage
When I ≒ I 1 , no current flows through the second transistor of the emitter follower circuit. As a result, the input and output of the signal circuit are cut off, and no signal voltage is output. When the first transistor is turned off, a current flows through the second transistor, and I ≒ I 2 . Thereby, the input and output of the signal circuit are connected, and a signal voltage is output.

【0014】上記の請求項1に係るアナログスイッチで
は、第1のトランジスタがONしてI≒I1 となると、
第2のトランジスタには電流が流れなくなり、信号回路
の入出力間が遮断されて信号電圧は出力されない。一
方、第1のトランジスタがOFFしてI≒I2 となる
と、信号回路の入出力間が接続され、信号電圧が出力さ
れる。
In the analog switch according to the first aspect, when the first transistor is turned on and I ≒ I 1 ,
No current flows through the second transistor, the input and output of the signal circuit are cut off, and no signal voltage is output. On the other hand, when the first transistor is turned off and I ≒ I 2 , the input and output of the signal circuit are connected, and a signal voltage is output.

【0015】このように、請求項1に係るアナログスイ
ッチでは、制御電圧の第1のトランジスタへの印加の有
無により、信号回路の入出力間の断接が制御される。
As described above, in the analog switch according to the first aspect, disconnection between input and output of the signal circuit is controlled by whether or not the control voltage is applied to the first transistor.

【0016】また、カレントミラー回路が、第2のトラ
ンジスタに流れる電流と同じ値の電流を第1のトランジ
スタにも流そうとする。また、第1のトランジスタのベ
ースとコレクタとが接続されているので、カレントミラ
ー回路から流れる電流の一部が第1のトランジスタのベ
ースに供給される。このため、信号電圧と制御電圧とが
等しくなって安定する。
Further, the current mirror circuit attempts to cause a current having the same value as the current flowing through the second transistor to flow through the first transistor. Since the base and the collector of the first transistor are connected, a part of the current flowing from the current mirror circuit is supplied to the base of the first transistor. For this reason, the signal voltage and the control voltage become equal and stable.

【0017】これにより、制御電圧が第1のトランジス
タに印加されないとき第1のトランジスタのベースに
は、第2のトランジスタのベースに印加された信号電圧
と同じ電圧が現れることになる。したがって、第1のト
ランジスタを制御電圧を印加するための制御端子とする
場合、制御端子を信号電圧が出力される出力端子として
利用することができる。
Accordingly, when the control voltage is not applied to the first transistor, the same voltage as the signal voltage applied to the base of the second transistor appears at the base of the first transistor. Therefore, when the first transistor is used as a control terminal for applying a control voltage, the control terminal can be used as an output terminal from which a signal voltage is output.

【0018】[0018]

【実施例】本発明に係るアナログスイッチを説明する前
に、まず、後述する〔実施例〕の基本構成となるアナロ
グスイッチについて図1および図2を用いて以下に説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing an analog switch according to the present invention, an analog switch having a basic configuration of an embodiment described later will be described below with reference to FIGS.

【0019】基本構成としてのアナログスイッチは、図
1に示すように、NPN形のトランジスタ1・2および
定電流回路3を備えている。
As shown in FIG. 1, the analog switch as a basic configuration includes NPN-type transistors 1 and 2 and a constant current circuit 3.

【0020】トランジスタ1・2は、コレクタがともに
電源端子4に接続されており、この電源端子4を通じて
電源電圧VCCが印加されている。また、トランジスタ1
・2は、エミッタが定電流回路3の一端に接続されると
ともに出力端子7に接続されている。上記の定電流回路
3は、他端がGND端子5に接続されている。
The transistors 1 and 2 both have collectors connected to a power supply terminal 4, and a power supply voltage V CC is applied through the power supply terminal 4. Transistor 1
2 has an emitter connected to one end of the constant current circuit 3 and an output terminal 7. The constant current circuit 3 has the other end connected to the GND terminal 5.

【0021】信号回路を構成するとともに第2のトラン
ジスタでもあるトランジスタ1は、ベースに信号端子6
が接続されている。また、トランジスタ1は、負荷とな
る定電流回路3とともにエミッタフォロワ回路を構成し
ている。一方、制御回路を構成するとともに第1のトラ
ンジスタでもあるトランジスタ2は、ベースに制御端子
8が接続されている。また、信号端子6とGND端子5
には、信号源9の両端が接続されている。
The transistor 1 which constitutes the signal circuit and is also the second transistor has a signal terminal 6 at its base.
Is connected. The transistor 1 forms an emitter follower circuit together with the constant current circuit 3 serving as a load. On the other hand, the control terminal 8 is connected to the base of the transistor 2 which constitutes the control circuit and is also the first transistor. Also, the signal terminal 6 and the GND terminal 5
Are connected to both ends of the signal source 9.

【0022】上記のように構成されるアナログスイッチ
の動作について説明する。
The operation of the analog switch configured as described above will be described.

【0023】トランジスタ1・2のベースにそれぞれ印
加される電圧、すなわち信号電圧と制御電圧とをそれぞ
れVb ・Va とし、トランジスタ1・2のエミッタにそ
れぞれ流れる電流をI1 ・I2 とし、定電流回路3に流
れる電流をIとすれば、電流I1 ・I2 は(1)式、
(2)式により表される。
The transistors 1 and 2 of the base voltages applied, that is, the signal voltage and the control voltage and the a V b - V a, respectively, the currents flowing through the emitter of the transistor 1, 2 and I 1 · I 2, Assuming that the current flowing through the constant current circuit 3 is I, the currents I 1 and I 2 are given by the following equation (1).
It is represented by equation (2).

【0024】 I1 =I/〔1+exp((Vb −Va )/VT)〕 …(1) I2 =I/〔1+exp((Va −Vb )/VT)〕=I−I1 …(2) ただし、上式において、VT=k・T/qであり、kは
ボルツマン定数、Tは絶対温度、qは電荷量を表してい
る。そして、上式をグラフに描くと、図2に示すように
なる。
I 1 = I / [1 + exp ((V b −V a ) / VT)] (1) I 2 = I / [1 + exp ((V a −V b ) / VT)] = I−I 1 (2) In the above equation, VT = k · T / q, where k is Boltzmann's constant, T is absolute temperature, and q is the amount of charge. Then, when the above equation is drawn on a graph, it becomes as shown in FIG.

【0025】上記のアナログスイッチにおいて、トラン
ジスタ1のベースには、信号端子6を通じて信号電圧が
印加されている。また、トランジスタ2のベースには、
制御端子8を通じて制御電圧が印加されている。
In the above analog switch, a signal voltage is applied to the base of the transistor 1 through the signal terminal 6. Also, the base of the transistor 2
A control voltage is applied through a control terminal 8.

【0026】この状態で、制御電圧によりトランジスタ
2がONしてI≒ 2 となると、図2に示すように、ト
ランジスタ1には電流が流れなくなり信号回路が遮断状
態となる。したがって、この場合は信号電圧が出力され
ない。一方、トランジスタ2がOFFしてトランジスタ
1に電流が流れるとI≒ 1 となり信号回路が導通状態
となる。したがって、この場合は信号電圧が出力され
る。すなわち、トランジスタ1は、Va ≫Vb のときO
Nし、Va ≪Vb のときOFFする。
In this state, when the transistor 2 is turned on by the control voltage and I ≒ I 2 , as shown in FIG. 2, no current flows through the transistor 1 and the signal circuit is cut off. Therefore, in this case, no signal voltage is output. On the other hand, a current flows through the transistor 1 I ≒ I 1 becomes the signal circuit becomes conductive transistor 2 is turn OFF. Therefore, in this case, a signal voltage is output. That is, when V a ≫V b , the transistor 1
And N, to OFF when V a «V b.

【0027】このように、本アナログスイッチでは、ト
ランジスタ1・2および定電流回路による簡単な構成で
スイッチ機能を実現することができる。
As described above, in the analog switch, a switch function can be realized with a simple configuration including the transistors 1 and 2 and the constant current circuit.

【0028】〔実施例〕 本発明の実施例について図2ないし図4に基づいて説明
すれば、以下の通りである。なお、本実施例の構成要素
で、前記基本構成としてのアナログスイッチの構成要素
と同等の機能を有するものについては、同一の符号を付
記してその説明を省略する。
[0028] If described with reference to FIGS. 2 to 4 for the embodiment of EXAMPLES present invention is as follows. The components of the present embodiment having the same functions as those of the analog switch as the basic configuration are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0029】本実施例に係るアナログスイッチは、図3
に示すように、前記基本構成としてのアナログスイッチ
と同様、NPN形のトランジスタ1・2および定電流回
路3を備えており、さらに、PNP形のトランジスタ1
1・12を備えている。
The analog switch according to this embodiment is similar to the one shown in FIG.
As shown in the figure, similar to the analog switch as the basic configuration, the semiconductor device includes NPN transistors 1 and 2 and a constant current circuit 3, and further includes a PNP transistor 1.
1 and 12 are provided.

【0030】トランジスタ11・12は、エミッタがと
もに電源電圧VCCに接続され、ベースがともにトランジ
スタ1のコレクタに接続されている。また、トランジス
タ11は、コレクタとベースとが互いに接続され、コレ
クタがトランジスタ1のコレクタに接続されている。ト
ランジスタ12は、コレクタがトランジスタ2のコレク
タに接続されている。トランジスタ11・12の上記の
ような接続により、カレントミラー回路13が構成され
ている。そして、トランジスタ2は、コレクタとベース
とが互いに接続されている。
The transistors 11 and 12 have their emitters connected to the power supply voltage V CC , and their bases connected to the collector of the transistor 1. In the transistor 11, the collector and the base are connected to each other, and the collector is connected to the collector of the transistor 1. The transistor 12 has a collector connected to the collector of the transistor 2. The current mirror circuit 13 is configured by the above connection of the transistors 11 and 12. The transistor 2 has a collector and a base connected to each other.

【0031】上記のように構成されるアナログスイッチ
においては、トランジスタ1・2のみに注目すると、
御電圧によりトランジスタ2がONしてI≒ 2 となる
と、図2に示すように、トランジスタ1には電流が流れ
なくなり信号回路が遮断状態となる。したがって、この
場合は信号電圧が出力されない。一方、トランジスタ2
がOFFしてトランジスタ1に電流が流れるとI≒ 1
となり信号回路が導通状態となる。したがって、この場
合は信号電圧が出力される。
In the analog switch configured as described above, when attention is paid only to the transistors 1 and 2 , when the transistor 2 is turned on by the control voltage and I ≒ I 2 , as shown in FIG. When no current flows, the signal circuit is cut off. Therefore, in this case, no signal voltage is output. On the other hand, transistor 2
Is turned off and a current flows through transistor 1, I ≒ I 1
And the signal circuit becomes conductive. Therefore, in this case, a signal voltage is output.

【0032】また、本アナログスイッチでは、上記のカ
レントミラー回路13がトランジスタ1・2に同じ値の
電流を流そうとする。制御端子8がオープンの場合、
レントミラー回路13トランジスタ12のコレクタに
流れる電流の一部がトランジスタ2のベースに供給され
ため、トランジスタ2がONしてトランジスタ1とほ
ぼ同じ電流I/2が流れる。これにより、図2に示すよ
うに、Va =Vb となる状態で安定し、オープン状態の
制御端子8に信号電圧が現れる。
In the present analog switch, the current mirror circuit 13 tries to supply a current of the same value to the transistors 1 and 2. When the control terminal 8 is open, a part of the current flowing through the collector of the transistor 12 of the current mirror circuit 13 is supplied to the base of the transistor 2, so that the transistor 2 is turned on and the current I / 2 substantially equal to that of the transistor 1 is generated. Flows. Thus, as shown in FIG. 2, stabilized in a state in which a V a = V b, the signal voltage appearing at <br/> control terminal 8 in an open state.

【0033】以上述べたように、本アナログスイッチに
よれば、前記基本構成としてのアナログスイッチと同
様、トランジスタ1・2および定電流回路による簡単な
構成でスイッチ機能を実現することができる。
As described above, according to the present analog switch, the switch function can be realized with a simple configuration using the transistors 1 and 2 and the constant current circuit, similarly to the analog switch as the basic configuration.

【0034】これにより、例えば、本アナログスイッチ
を図4に示すようなIC14に内蔵した場合、IC14
の制御端子8をテスト端子として利用して、IC14内
部の信号を測定したり、信号を外部から入力したりする
ことが可能になる。また、制御端子8を接地すること
で、制御端子8から内部信号を出力しないようにするこ
とも可能になる。しかも、本アナログスイッチによれ
ば、カレントミラー回路13を備え、トランジスタ2の
コレクタとベースとが接続されているので、制御端子8
に信号電圧を出力させることができ、制御端子8を出力
端子として利用することができる。
Thus, for example, when the analog switch is built in an IC 14 as shown in FIG.
By using the control terminal 8 as a test terminal, it is possible to measure a signal inside the IC 14 or to input a signal from the outside. In addition, by grounding the control terminal 8, it is possible to prevent an internal signal from being output from the control terminal 8. Moreover, according to this analog switch, since the current mirror circuit 13 is provided and the collector and base of the transistor 2 are connected, the control terminal 8
The control terminal 8 can be used as an output terminal.

【0035】具体的には、IC14は、信号端子6とト
ランジスタ1のベースとの間に信号処理回路15が設け
られ、トランジスタ1・2のエミッタと出力端子7との
間に信号処理回路16が設けられている。
Specifically, in the IC 14, a signal processing circuit 15 is provided between the signal terminal 6 and the base of the transistor 1, and a signal processing circuit 16 is provided between the emitters of the transistors 1 and 2 and the output terminal 7. Is provided.

【0036】このようなIC14では、信号端子6から
入力された信号が信号処理回路15で処理が施された
後、エミッタフォロワ回路を通過して信号処理回路16
に入力されるとともに、制御端子8にも出力される。こ
の場合は、制御端子8から信号処理回路16を通過しな
い信号が出力されるため、信号処理回路15だけのテス
トを行なうことが可能になる。
In such an IC 14, after the signal input from the signal terminal 6 is processed by the signal processing circuit 15, the signal passes through the emitter follower circuit and passes through the signal processing circuit 16.
And output to the control terminal 8 as well. In this case, since a signal that does not pass through the signal processing circuit 16 is output from the control terminal 8, it is possible to test only the signal processing circuit 15.

【0037】また、制御端子8が接地されると、IC1
4の外部には信号処理回路15の出力が現れなくなる。
すなわち、この場合は、IC14の外部からの影響が制
御端子8を介して信号処理回路16に与えられることを
防止することができる。
When the control terminal 8 is grounded, the IC 1
4, the output of the signal processing circuit 15 does not appear.
That is, in this case, it is possible to prevent the external influence of the IC 14 from being given to the signal processing circuit 16 via the control terminal 8.

【0038】さらに、トランジスタ1のベースに与えら
れるバイアス電圧よりも高い電圧が制御端子8に与えら
れた状態で、制御端子8に信号が入力されると、この信
号は信号処理回路15の出力信号に代わって信号処理回
路16に入力される。したがって、この場合は、信号処
理回路16だけのテストが可能になる。
Further, when a signal is input to the control terminal 8 in a state where a voltage higher than the bias voltage applied to the base of the transistor 1 is applied to the control terminal 8, this signal is output from the signal processing circuit 15. Is input to the signal processing circuit 16 in place of. Therefore, in this case, it is possible to test only the signal processing circuit 16.

【0039】ところで、前記基本構成としてのアナログ
スイッチについても、IC14のようにIC化すれば、
制御端子8をテスト端子として利用することができる。
ただし、このアナログスイッチでは、制御端子8から信
号を出力させることができないので、制御端子8から信
号を入力するか、あるいは信号入力しないときに制御端
子8を接地することになる。
By the way, if the analog switch as the basic configuration is made into an IC like the IC 14,
The control terminal 8 can be used as a test terminal.
However, since the analog switch cannot output a signal from the control terminal 8, a signal is input from the control terminal 8 or the control terminal 8 is grounded when no signal is input.

【0040】なお、本実施例のアナログスイッチおよび
前記基本構成としてのアナログスイッチは、NPN形の
トランジスタ1・2を備えたものであるが、これと極性
の異なるPNP形のトランジスタを備えたものであって
もよい。
Although the analog switch of the present embodiment and the analog switch as the basic configuration have the NPN transistors 1 and 2, they have PNP transistors having polarities different from those of the transistors. There may be.

【0041】上述したアナログスイッチは信号源が1つ
の場合のものであるが、前記基本構成のアナログスイッ
チを利用することにより、2つの信号源の信号電圧を切
り替えて出力するアナログスイッチを構成することも可
能である。
The above-described analog switch has one signal source.
The analog switch of the basic configuration
Switch to cut off the signal voltage of the two signal sources.
It is also possible to configure an analog switch that switches and outputs
Noh.

【0042】この場合のアナログスイッチは、図5に示
すように、アナログスイッチ21・22・23、および
反転回路24を備えている。
The analog switch in this case includes analog switches 21, 22, and 23 and an inverting circuit 24, as shown in FIG.

【0043】アナログスイッチ21・22は、前記基本
構成としてのアナログスイッチと同様に構成されたもの
である。なお、アナログスイッチ21を第1のアナログ
スイッチ、アナログスイッチ22を第2のアナログスイ
ッチとする。
The analog switches 21 and 22 have the same configuration as the analog switch as the basic configuration. The analog switch 21 is connected to the first analog switch.
Switch, the analog switch 22 is connected to the second analog switch.
Switch.

【0044】アナログスイッチ23は、トランジスタ2
5・26および定電流回路27を備えている。PNP形
のトランジスタ25・26は、エミッタがともに定電流
回路27の一端および出力端子7に接続されている。こ
の定電流回路27は、他端が電源端子4に接続されてい
る。また、トランジスタ25・26は、コレクタがとも
にGND端子5に接続されている。
The analog switch 23 is connected to the transistor 2
5 and 26 and a constant current circuit 27 are provided. The PNP transistors 25 and 26 have their emitters both connected to one end of the constant current circuit 27 and the output terminal 7. The other end of the constant current circuit 27 is connected to the power supply terminal 4. The transistors 25 and 26 have their collectors connected to the GND terminal 5.

【0045】トランジスタ25のベースは、出力端子2
8を介してアナログスイッチ21におけるトランジスタ
1・2のエミッタに接続されている。一方、トランジス
タ26のベースは、出力端子29を介してアナログスイ
ッチ22におけるトランジスタ1・2のエミッタに接続
されている。
The base of the transistor 25 is connected to the output terminal 2
8 is connected to the emitters of the transistors 1 and 2 in the analog switch 21. On the other hand, the base of the transistor 26 is connected to the emitters of the transistors 1 and 2 in the analog switch 22 via the output terminal 29.

【0046】上記のアナログスイッチ23は、トランジ
スタ1・2と逆極性のトランジスタ25・26により構
成されており、第3のアナログスイッチとする。
The analog switch 23 comprises transistors 25 and 26 having polarities opposite to those of the transistors 1 and 2 and is a third analog switch.

【0047】反転回路24は、トランジスタ30・31
と、抵抗32・33と、定電流回路34とを備えてい
る。
The inverting circuit 24 includes transistors 30 and 31
, Resistors 32 and 33, and a constant current circuit 34.

【0048】NPN形のトランジスタ30・31は、コ
レクタがそれぞれ抵抗32・33を介して電源端子4に
接続され、エミッタがともに定電流回路34の一端に接
続されている。この定電流回路34は、他端がGND端
子5に接続されている。また、トランジスタ30のコレ
クタは、制御端子35を介してアナログスイッチ22の
トランジスタ2のベースに接続されている。一方、トラ
ンジスタ31のコレクタは、制御端子36を介してアナ
ログスイッチ21のトランジスタ2のベースに接続され
ている。さらに、トランジスタ30のベースは制御端子
8に接続され、トランジスタ31のベースは基準電源3
7の正極端子が接続されている。この基準電源37は、
負極端子がGND端子5に接続されている。
The NPN transistors 30 and 31 have collectors connected to the power supply terminal 4 via resistors 32 and 33, respectively, and emitters both connected to one end of the constant current circuit 34. The other end of the constant current circuit 34 is connected to the GND terminal 5. The collector of the transistor 30 is connected to the base of the transistor 2 of the analog switch 22 via the control terminal 35. On the other hand, the collector of the transistor 31 is connected to the base of the transistor 2 of the analog switch 21 via the control terminal 36. Further, the base of the transistor 30 is connected to the control terminal 8, and the base of the transistor 31 is connected to the reference power supply 3.
7 are connected to the positive terminal. This reference power source 37
The negative terminal is connected to the GND terminal 5.

【0049】上記の反転回路24は、制御端子8に印加
する電圧を変化させることにより、制御端子35・36
に現れる電圧を互いに反転させるようになっており、
れを反転手段とする。
The inverting circuit 24 changes the voltage applied to the control terminal 8 to control the control terminals 35 and 36.
The voltage that appears to have become so as to be inverted with respect to each other, this
This is referred to as inversion means.

【0050】上記のように構成されるアナログスイッチ
の動作について説明する。
The operation of the analog switch configured as described above will be described.

【0051】ここで、制御端子8に印加される電圧をV
c とし、基準電源37の電圧をVdとし、抵抗32・3
3の抵抗値をともにRとし、制御端子35・36に現れ
る電圧値をそれぞれVe ・Vf とし、定電流回路34に
流れる電流をI’とすれば、電圧Ve ・Vf は(3)
式、(4)式により表される。
Here, the voltage applied to the control terminal 8 is V
c , the voltage of the reference power supply 37 is Vd , and the resistance 32.3
3 are R, the voltage values appearing at the control terminals 35 and 36 are Ve · Vf , and the current flowing through the constant current circuit 34 is I ′, the voltage Ve · Vf is (3 )
Expression (4)

【0052】 Ve ≒VCC−I’・R/〔1+exp((Vd −Vc )/VT)〕…(3) Vf ≒VCC−I’・R/〔1+exp((Vc −Vd )/VT)〕…(4) これらの式をグラフに描くと、図6に示すようになる。V e ≒ V CC −I ′ · R / [1 + exp ((V d −V c ) / VT)] (3) V f ≒ V CC −I ′ · R / [1 + exp ((V cVd ) / VT)] (4) When these equations are drawn in a graph, they are as shown in FIG.

【0053】上記のアナログスイッチにおいて、アナロ
グスイッチ21・22のトランジスタ1・1のベースに
は、信号源38・39により、制御端子40・41を通
じて信号電圧が印加されている。また、反転回路24の
トランジスタ30のベースには、制御端子8を通じて制
御電圧が印加されている。
In the above analog switch, a signal voltage is applied to the bases of the transistors 1.1 of the analog switches 21 and 22 by the signal sources 38 and 39 through the control terminals 40 and 41. A control voltage is applied to the base of the transistor 30 of the inverting circuit 24 through the control terminal 8.

【0054】この状態で、制御電圧を変化させると、制
御端子35・36に現れる電圧Ve・Vf が互いに反転
する。このように電圧Ve ・Vf が互いに反転すること
から、制御端子8の電圧により、アナログスイッチ21
・22がいずれか一方のみ信号電圧を出力することにな
る。このときは、信号電圧を出力しないアナログスイッ
チ21またはアナログスイッチ22の出力端子7が
“H”となる。
When the control voltage is changed in this state, the voltages V e and V f appearing at the control terminals 35 and 36 are inverted with each other. Since the voltages V e and V f are inverted from each other as described above, the analog switch 21
22 outputs the signal voltage of only one of them. At this time, the output terminal 7 of the analog switch 21 or the analog switch 22 that does not output a signal voltage becomes “H”.

【0055】例えば、制御電圧を高く変化させる場合、
トランジスタ30に流れる電流が増加して、抵抗32で
の電圧降下が増加するため、電圧Ve は低下する。この
とき、定電流回路34によりトランジスタ30・31に
流れる電流の合計が一定のI’に保たれるので、トラン
ジスタ31に流れる電流が減少する。これにより、抵抗
33での電圧降下が減少して電圧Vf が上昇する。
For example, when the control voltage is changed to be high,
Increasing the current flowing through the transistor 30 is a voltage drop in the resistor 32 increases, the voltage V e decreases. At this time, since the total current flowing through the transistors 30 and 31 is kept at a constant I 'by the constant current circuit 34, the current flowing through the transistor 31 decreases. As a result, the voltage drop at the resistor 33 decreases, and the voltage Vf increases.

【0056】このような動作により、アナログスイッチ
21では、トランジスタ1がONして信号電圧が出力さ
れない。一方、アナログスイッチ22では、トランジス
タ1がOFFして信号電圧が出力される。このとき、出
力端子28は“H”となる一方、出力端子29に信号源
39の信号電圧が現れている。このため、アナログスイ
ッチ23では、トランジスタ25がOFFする一方、ト
ランジスタ26のベースに上記の信号電圧が与えられ
て、出力端子8にその信号電圧が出力される。
With such an operation, in the analog switch 21, the transistor 1 is turned on and no signal voltage is output. On the other hand, in the analog switch 22, the transistor 1 is turned off and a signal voltage is output. At this time, the output terminal 28 becomes “H”, while the signal voltage of the signal source 39 appears at the output terminal 29. Therefore, in the analog switch 23, the transistor 25 is turned off, while the signal voltage is applied to the base of the transistor 26, and the signal voltage is output to the output terminal 8.

【0057】制御電圧を低く変化させる場合は、上記と
逆に電圧Ve が上昇して電圧Vf が低下するため、アナ
ログスイッチ21から信号源38の信号電圧が出力され
る。そして、このとき、アナログスイッチ23では、ア
ナログスイッチ22の出力によりトランジスタ26がO
FFするため、トランジスタ25を通じて上記信号電圧
が出力される。
[0057] When changing a low control voltage, the voltage V f decreases in the reverse voltage V e increases, the signal voltage of the signal source 38 from the analog switch 21 is outputted. At this time, in the analog switch 23, the transistor 26 is turned on by the output of the analog switch 22.
The signal voltage is output through the transistor 25 to perform FF.

【0058】上記の構成において、アナログスイッチ2
3は、アナログスイッチ21・22と機能的に同等であ
るが、トランジスタ25・26の接続構造は対称である
ため、トランジスタ25・26のベースは制御端子とし
ての機能と信号端子としての機能とを有することが可能
である。これにより、トランジスタ25・26のベース
は、上記の制御電圧により制御端子としての機能と信号
端子としての機能が互いに入れ替わるように制御され
る。
In the above configuration, the analog switch 2
3 is functionally equivalent to the analog switches 21 and 22, but since the connection structure of the transistors 25 and 26 is symmetric, the bases of the transistors 25 and 26 have a function as a control terminal and a function as a signal terminal. It is possible to have. Thus, the bases of the transistors 25 and 26 are controlled by the control voltage so that the function as the control terminal and the function as the signal terminal are switched with each other.

【0059】以上述べたように、上記アナログスイッチ
では、反転回路24により制御端子8に印加する制御電
圧により信号源38・39の信号電圧をアナログスイッ
チ21・22を切り替えて出力することができる。すな
わち、上記アナログスイッチによれば、2つの信号のう
ち1つを選択して出力することが可能になる。
As described above , in the above analog switch, the signal voltage of the signal sources 38 and 39 can be output by switching the analog switches 21 and 22 by the control voltage applied to the control terminal 8 by the inverting circuit 24. That is, according to the analog switch, it is possible to select and output one of two signals.

【0060】すなわち、上記アナログスイッチでは、反
転手段により第1のトランジスタと第2のトランジスタ
とでそれぞれの制御回路に印加される制御電圧が反転す
る。これにより、第1または第2のアナログスイッチの
いずれか一方のみがONする。そして、このとき、ON
したアナログスイッチから出力が、第3のアナログスイ
ッチの信号電圧となり、OFFしたアナログスイッチの
出力が、第3のアナログスイッチの制御電圧となる。し
たがって、第1または第2のアナログスイッチに印加さ
れる信号電圧の一方を選択して出力することができる。
That is, in the above analog switch,
A first transistor and a second transistor
And the control voltage applied to each control circuit is inverted.
You. Thereby, the first or second analog switch
Only one of them is turned ON. And at this time, ON
The output from the switched analog switch is the third analog switch.
Signal voltage of the analog switch
The output becomes the control voltage of the third analog switch. I
Therefore, the voltage applied to the first or second analog switch is
Selected one of the signal voltages to be output.

【0061】このように、上記アナログスイッチでは、
第1および第2のトランジスタのエミッタとがともに接
続されていることにより、例えば、制御電圧により第1
のトランジスタがONすれば、エミッタフォロワ回路に
おいて第2のトランジスタのエミッタに接続される負荷
(定電流回路)により第1のトランジスタに電流が流れ
る。このため、第2のトランジスタに電流が流れなくな
り、信号回路の入出力間が遮断され、信号電圧が出力さ
れない。また、第1のトランジスタがOFFすれば、信
号が与えられるエミッタフォロワ回路(信号回路)にお
いては、第2のトランジスタに電流が流れて入出力間が
接続され、信号電圧が出力される。
As described above, in the above analog switch,
The emitters of the first and second transistors are both connected.
Is connected, for example, by the control voltage.
Is turned on, the emitter follower circuit
Load connected to the emitter of the second transistor
(Constant current circuit) causes current to flow through the first transistor
You. Therefore, current does not flow through the second transistor.
Signal between the input and output of the signal circuit, and the signal voltage is output.
Not. Also, if the first transistor is turned off, the signal
Signal to the emitter follower circuit (signal circuit)
Therefore, a current flows through the second transistor, and the
Connected to output a signal voltage.

【0062】また、反転手段が第3のアナログスイッチ
を通じて第1および第2のアナログ スイッチからの信号
電圧を出力させるので、2つの信号電圧を制御電圧によ
り切り替えて出力することが可能になる。したがって、
上記の構成を採用すれば、2つの信号電圧を切り替えて
出力するアナログスイッチを簡単な構造で安価に提供す
ることができる。
The inverting means is a third analog switch.
Signals from the first and second analog switches through
Voltage, the two signal voltages are controlled by the control voltage.
It is possible to switch and output. Therefore,
If the above configuration is adopted, two signal voltages are switched
Providing an analog switch to output at a low cost with a simple structure
Can be

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明の請求項1に係るアナログスイッ
チは、以上のように、信号電圧を伝達する信号回路と、
制御電圧が与えられることにより信号回路の入出力間の
断接を制御する制御回路とを備えたアナログスイッチに
おいて、上記制御回路が第1のトランジスタからなる一
方、上記信号回路が第2のトランジスタを有するエミッ
タフォロワ回路からなり、第1および第2のトランジス
タのエミッタとがともに接続されているアナログスイッ
チであって、上記第1のトランジスタのコレクタと上記
第2のトランジスタのコレクタの間に、上記第2のトラ
ンジスタのコレクタに流れる電流と同じ値の電流が上記
第1のトランジスタのコレクタに流れるように配された
カレントミラー回路を有し、上記第1のトランジスタの
ベースとコレクタとが接続され、第1のトランジスタの
ベースに第1のトランジスタのON/OFF動作を制御
する制御電圧を入力するための制御端子が設定されてい
る。
As described above, the analog switch according to the first aspect of the present invention comprises: a signal circuit for transmitting a signal voltage;
An analog switch including a control circuit that controls connection and disconnection between input and output of the signal circuit by applying a control voltage, wherein the control circuit includes a first transistor, and the signal circuit includes a second transistor. An analog switch having an emitter follower circuit having the emitters of the first and second transistors connected together, wherein the analog switch is connected between the collector of the first transistor and the collector of the second transistor. A current mirror circuit arranged so that a current having the same value as the current flowing through the collector of the second transistor flows through the collector of the first transistor; the base and the collector of the first transistor are connected ; One of the transistors
Controls ON / OFF operation of the first transistor on the base
The control terminal for inputting the control voltage
You.

【0064】第1および第2のトランジスタのエミッタ
とがともに接続されていることにより、例えば、制御電
圧により第1のトランジスタがONすれば、エミッタフ
ォロワ回路において第2のトランジスタのエミッタに接
続される負荷(定電流回路)により第1のトランジスタ
に電流が流れる。このため、第2のトランジスタに電流
が流れなくなり、信号回路の入出力間が遮断され、信号
電圧が出力されない。また、第1のトランジスタがOF
Fすれば、信号が与えられるエミッタフォロワ回路(信
号回路)においては、第2のトランジスタに電流が流れ
て入出力間が接続され、信号電圧が出力される。
Since the emitters of the first and second transistors are connected together, for example, when the first transistor is turned on by a control voltage, the emitter is connected to the emitter of the second transistor in the emitter follower circuit. A current flows through the first transistor due to a load (constant current circuit). Therefore, no current flows through the second transistor, the input and output of the signal circuit are cut off, and no signal voltage is output. In addition, the first transistor is OF
When F is applied, in the emitter follower circuit (signal circuit) to which a signal is applied, a current flows through the second transistor, the input and output are connected, and a signal voltage is output.

【0065】また、カレントミラー回路が、第2のトラ
ンジスタに流れる電流と同じ値の電流を第1のトランジ
スタにも流そうとするうえ、カレントミラー回路から流
れる電流の一部が第1のトランジスタのベースに供給さ
れる。このため、信号電圧と制御電圧とが等しくなって
安定する。それゆえ、第1のトランジスタを通じて信号
電圧を出力することが可能になる。したがって、上記請
求項1の構成を採用すれば、信号電圧の他の出力箇所を
設けることができ、アナログスイッチの機能を向上させ
ることができるという効果を奏する。
In addition, the current mirror circuit attempts to supply a current having the same value as the current flowing through the second transistor to the first transistor, and a part of the current flowing from the current mirror circuit is supplied to the first transistor. Supplied to the base. For this reason, the signal voltage and the control voltage become equal and stable. Therefore, a signal voltage can be output through the first transistor. Therefore, if the configuration of claim 1 is adopted, another output portion of the signal voltage can be provided, and the function of the analog switch can be improved.

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

【図1】本発明のアナログスイッチの基本構成を示す回
路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a basic configuration of an analog switch according to the present invention.

【図2】本発明のアナログスイッチの基本構成および
施例に係るアナログスイッチの動作特性を示すグラフで
ある。
FIG. 2 is a diagram showing the basic configuration and actual operation of an analog switch of the present invention.
6 is a graph showing the operation characteristics of the analog switch according to the example .

【図3】本発明の実施例に係るアナログスイッチの構成
を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of an analog switch according to an embodiment of the present invention.

【図4】図3のアナログスイッチがIC化された構成を
示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration in which the analog switch of FIG. 3 is formed into an IC.

【図5】本発明の実施例に係る他のアナログスイッチの
構成を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration of another analog switch according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例に係る他のアナログスイッチの
動作特性を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing operating characteristics of another analog switch according to the embodiment of the present invention.

【図7】従来のアナログスイッチの構成を示す回路図で
ある。
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional analog switch.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 トランジスタ(信号回路、第2のトランジスタ) 2 トランジスタ(制御回路、第1のトランジスタ) 3 定電流回路 13 カレントミラー回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transistor (signal circuit, 2nd transistor) 2 Transistor (control circuit, 1st transistor) 3 Constant current circuit 13 Current mirror circuit

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】信号電圧を伝達する信号回路と、制御電圧
が与えられることにより信号回路の入出力間の断接を制
御する制御回路とを備えたアナログスイッチにおいて、 上記制御回路が第1のトランジスタからなる一方、上記
信号回路が第2のトランジスタを有するエミッタフォロ
ワ回路からなり、第1および第2のトランジスタのエミ
ッタとがともに接続されているアナログスイッチであっ
て、上記第1のトランジスタのコレクタと上記第2のト
ランジスタのコレクタの間に、上記第2のトランジスタ
のコレクタに流れる電流と同じ値の電流が上記第1のト
ランジスタのコレクタに流れるように配されたカレント
ミラー回路を有し、上記第1のトランジスタのベースと
コレクタとが接続され、第1のトランジスタのベースに
第1のトランジスタのON/OFF動作を制御する制御
電圧を入力するための制御端子が設定されていることを
特徴とするアナログスイッチ。
1. An analog switch comprising: a signal circuit for transmitting a signal voltage; and a control circuit for controlling disconnection between input and output of the signal circuit when a control voltage is applied, wherein the control circuit comprises a first circuit. An analog switch in which the signal circuit comprises an emitter follower circuit having a second transistor, and the emitters of the first and second transistors are connected together; And a current mirror circuit arranged between the collector of the second transistor and a current of the same value as the current flowing in the collector of the second transistor so as to flow in the collector of the first transistor. The base and the collector of the first transistor are connected, and the base of the first transistor is
Control for controlling ON / OFF operation of the first transistor
An analog switch, wherein a control terminal for inputting a voltage is set .
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