JPH04104608A - アナログスイッチ回路 - Google Patents

アナログスイッチ回路

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JPH04104608A
JPH04104608A JP22320990A JP22320990A JPH04104608A JP H04104608 A JPH04104608 A JP H04104608A JP 22320990 A JP22320990 A JP 22320990A JP 22320990 A JP22320990 A JP 22320990A JP H04104608 A JPH04104608 A JP H04104608A
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潤 平井
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】
この発明は、複数の音声信号等、複数の入力信号を選択
する各種の信号選択手段等に用いられるアナログスイッ
チ回路に関する。
【従来の技術】
従来、複数の信号を選択するアナログスイッチ回路には
、機械的なスイッチを用いたもの、電子スイッチを用い
たものがあり、電子スイッチを用いたものにはバイポー
ラスイッチ回路、FETスイ・ノチ回路があり、FET
(電界効果トランジスタ)スイッチ回路には、FETを
用いたもの、0MO3を用いたものがある。 従来、C−MO3回路を用いて複数の入力信号から任意
のものを選択するアナログスイッチ回路には、例えば、
第9図に示すように、選択すべき入力信号S、、S、、
S、に対応して入力端子21.22.23が設けられて
いるとともに、アナログスイッチ41.42.43が設
置され、各アナログスイッチ41〜43の信号取出し側
は共通に接続されて単一の出力端子6が設けられている
。 各アナログスイッチ41〜43に対してそのオン、オフ
を選択的に切り換えるスイッチング制御手段としてロジ
ック回路8が設置され、このロジック回路8には制御入
力端子10を通して外部制御信号CLが加えられる。ロ
ジック回路8では、外部制御信号CLからアナログスイ
ッチング41〜43に対応する制御パルスC,、C,、
C,が形成され、各制御パルス01〜C3は対応する各
アナログスイッチ41〜43の正相入力部に加えられる
とともに、インバータ12を以て反転された後、逆相入
力部に加えられている。 このようなアナログスイ・7チ回路では、外部制御信号
CLが加えられると、その外部制御信号CLに基づき、
ロジック回路8には第10図のA、B及びCに示すよう
に、制御パルスC3、C2、C3が得られる。即ち、制
御パルスC,−C3の高(H)レベル区間で対応するア
ナログスイッチ41〜43が導通し、選択的に導通した
アナログスイッチ41〜43により、入力信号S、〜S
3が選択的に出力端子6から取り出される。
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このようなアナログスイッチ回路では、アナ
ログスイッチ41〜43の切り換わりタイミングを高速
化することにより、総てのアナログスイッチ41〜43
が同時に遮断状態になる期間をできるだけ短くなるよう
にしていた。 ところが、ロジック回路8が複雑化すると、数nSオー
ダの遅延が各アナログスイッチ41〜43に個別↓こ生
し、この結果、全アナログスイッチ41〜43が同時に
オフ状態となる全オフ区間Toffが生しる。このため
、このアナログスイッチ回路の後段に、増幅器やバッフ
ァ回路を設置すると、その入力が一時的に不定になった
り、入力ハイアス電流のを無によっては大きなノイズを
生しさせる原因Sこなる。即ち、この現象を詳細に見る
と、スイッチング時点で全アナログスイッチ41〜43
の同時オフが発生した場合、高インピーダンス状態2こ
なるので、このアナログスイッチ回路の後段回路に電流
吸収回路がないときには、隣接回路から制御信号が飛び
込みやすくなり、これが大きなパルス性ノイズを発生さ
せる原因になる。 このため、アナログスイッチ回路の出力部には、パルス
性ノイズを吸収するためのキャパシタを付加することが
行われており、その分だけ部品点数の増加や接続のため
のピンを形成する必要があった。 そこで、この発明は、切換え時の制御信号の遅延による
アナログスイッチの同時遮断期間を無くし、切換えノイ
ズの発生を抑制したアナログスイッチ回路の提供を目的
とする。
【課題を解決するための手段】
即ち、この発明のアナログスイッチ回路は、通過又は遮
断すべき複数の入力信号(S、 、S2、S、)に対応
して設置され、前記入力信号を選択的に通過又は遮断さ
せる複数のアナログスイッチ(41,42,43)を備
えたアナログスイッチ回路において、前記アナログスイ
ッチに対する制御パルス(CI 、C2、C,)を受け
、その前縁に同期するとともに、その後縁側を一定時間
だけ遅延させて前記アナログスイッチに加えるパルス遅
延手段(遅延回路51.52.53)を設置してなるも
のである。 また、この発明のアナログスイッチ回路は、通過又は遮
断すべき複数の入力信号に対応して設置され、前記入力
信号を選択的に通過又は遮断させる複数のアナログスイ
ッチを備えたアナログスイッチ回路において、前記アナ
ログスイッチに対する制御パルスを受けてスイッチング
する第1のスイッチング手段(トランジスタ502)と
、抵抗(506)を通して一定の時定数で充電されると
ともに前記第1のスイッチング手段が前記制御パルスで
導通したとき、そのスイッチング手段を通して瞬時に放
電されるキャパシタ(508)を備えた時定数回路(5
04)と、この時定数回路の前記キャパシタの端子電圧
を受け、前記制御パルスの後縁側を遅延させて前記アナ
ログスイッチに加える第2のスイッチング手段(インバ
ータ回路510)とを備えてなるものである。 また、この発明のアナログスイッチ回路は、前記キャパ
シタを前記第1のスイッチング手段に並列に存在してい
る浮遊容量(C3)を以て構成することができる。
【作   用】
この発明のアナログスイッチ回路では、アナログスイッ
チに対する制御パルスの後縁側を一定時間だけ遅延させ
るパルス遅延手段を設置している。 即ち、パルス遅延手段では、制御パルスの前縁側に同期
、その後縁側を一定時間だけ遅延させた遅延制御パルス
が得られる。したがって、複数のアナログスイッチを選
択的に切り換える場合に、後縁側が遅延した制御パルス
を用いてスイッチング制御を行なえば、遮断状態になる
アナログスイッチの遅延による導通区間と、導通すべき
アナログスイッチの導通期間とが重なり合い、複数のア
ナログスイッチが同時にオフ状態になることが防止され
る。 また、この発明のアナログスイッチ回路では、制御信号
が到来すると、この制御信号によって第1のスイッチン
グ手段が導通する。この第1のスイッチング手段が導通
する前に、キャパシタは抵抗を通して充電されており、
その充電電圧は、第1のスイッチング手段の導通によっ
てキャパシタが短絡され、瞬時に放電される。 また、この放電の後、制御信号によって第1のスイッチ
ング手段が遮断されると、キャパシタには抵抗を通じて
充電される。充電時には、抵抗の抵抗値及びキャパシタ
の静電容量によって一定の時定数が設定されており、キ
ャパシタの充電はその時定数を以て緩やかに行われる。 即ち、コンデンサの充放電は、充電特級やかに、放電は
瞬時に行われ、その端子電圧の時間的な推移はその充放
電に依存する。 第2のスイッチング手段は、その端子電圧を受け、その
端子電圧が一定値以上で導通し、一定値以下で遮断とな
る。このため、第1のスイッチング手段が導通した場合
には瞬時にスイッチングし、第1のスイッチング手段が
遮断状態に移行した場合には、そのスイッチングから時
定数回路の特定・数による遅延時間だけ遅れてスイッチ
ングすることになる。 第1のスイッチング手段に加えられた制御パルスは、例
えば、その前縁(立上がり)に同期し、後縁(立下り)
では一定の遅延時間を以て遅延した制御パルスに変換さ
れてアナログスイ・ソチに加えられることになる。 したがって、複数のアナログスイッチのスイッチ制御を
、このような制御パルスを以て行なえば、遮断状態にす
べきアナログスイッチの導通区間に、導通すべきアナロ
グスイッチの導通期間を重ね合わせ、複数のアナログス
イッチが同時に遮断、即ち、同時オフ状態が確実に防止
される。 また、この発明のアナログスイッチ回路では、キャパシ
タを第1のスイッチング手段に対して並列に寄生する浮
遊容量を以て充当しても、同様の動作が得られる。
【実 施 例】
以下、この発明を口面に示した実施例を参照して詳細に
説明する。 (第1実施例) 第1Vは、この発明のアナログスイッチ回路の第1実施
例を示す。 このアナログスイッチ回路には、複数の人力信号S、 
、S2、S:lに対応して複数の入力端子21.22.
23が設けられ、各入力端子21〜23に加えられた入
力信号S、〜S3の通過又は遮断を選択的に行うスイッ
チング手段としてアナログスイッチ41.42.43が
設置されている。 入力信号S1〜S3は、個別に設置されたバッファ回路
14を通してアナログスイッチ41〜43に加えられ、
導通させたアナログスイッチ41〜43を経て増幅器1
6に加えられて増幅された後、出力端子6から取り出さ
れる。 アナログスイッチ41〜43を選択的に切り換えるため
にスイッチング制御手段としてロジック回路8が設置さ
れ、このロジック回路8にはアナログスイッチ41〜4
3をスイッチングさせるための外9部制御信号CLが制
御入力端子IOを通して加えられている。 このロジック回路8では、加えられた外部制御信号CL
に応してアナログスイッチ41〜43を制御するための
内部制御信号が形成され、即ち、各アナログスイッチ4
1〜43に対応する第1の制御パルスC5、C2、C3
が形成される。各制御パルスC5〜C3は、高低(H,
L)2レヘルのスイッチングパルスである。各制御パル
ス01〜C3は、アナログスイッチ41〜43毎に設置
されたパルス遅延手段としての遅延回路51.52.5
3を経てその後縁側を遅延させた後、遅延制御パルスD
1、D2、D3としてアナログスイッチ41〜43の正
相制御人力部に加えられるとともに、インバータ12を
介して逆相制御入力部に加えられている。 遅延回路51〜53は、第2図のAに示すように、各制
御パルス01〜C3を受け、第2図のBに示すように、
制御パルスC1〜C3の前縁に同期し、その後縁側を所
定時間Tだけ遅延させた第2の制御パルスとして遅延制
御パルスDt、Di、D3を出力するものである。 このように構成すれば、各制御パルス01〜C3は各遅
延回路51〜53によってその後縁側が所定時間Tだけ
遅延するため、例えば、導通しているアナログスイッチ
41からアナログスイッチ42へ導通を切り換える場合
、アナログスイッチ41の導通期間が遅延時間Tだけア
ナログスイッチ42側の導通区間にずれ込むため、アナ
ログスイッチ41の導通区間とアナログスイッチ42の
導通区間が重なりあうことになる。二のようなアナログ
スイッチ41とアナログスイッチ42の導通区間の関係
は、アナログスイッチ42とアナログスイッチ43、ア
ナログスイッチ43とアナログスイッチ・11について
も同様である。したがって、アナログスイッチ41〜4
3が全オフとなる全オフ期間の発生が防止され、この結
果、スイッチング時のノイズ発生が防止される。 そLで、この実施例では、各アナログスイッチ41〜4
3の前段にハフフッ回路14を設置しており、入力信号
81〜S3の入力側とアナログスイッチ41〜43との
結合関係が低インピーダンス化されており、アナログス
イッチ41〜43の出力側も同時に低インピーダンス化
され、常にその状態に維持される。この結果、制御パル
スC1〜C3の漏れ(フィートスルー)の影響を受は難
くなる和1点がある。 (第2実施例) 次−二第゛3図は、この発明のアナログスイ、7千回路
の第2実施例を示す。 各遅延回路51〜53には、第1のスイッチング手段と
してトランジスタ502が設置され、各トランジスタ5
020ヘースには、ロジック回路8から制御パルス01
〜C3が加えられる。 このトランジスタ502のコレクタ側には制御パルスC
1〜C3の後縁側を遅延させるための時定数回路504
が設置されている。この時定数回路504には抵抗50
6及びキャパシタ508が設置されており、抵抗506
はトランジスタ502のコレクタと正側電源ライン50
9との間に挿入され、キャパシタ508はトランジスタ
502に並列に接続されでいる。即ち、キャパシタ50
8はトランジスタ502がオフ状態にあるとき、抵抗5
06を通して充電され、キャパシタ508に対してトラ
ンジスタ502が放電回路を構成し、キャパシタ508
の端子電圧■、は、トランジスタ502の導通時、トラ
ンジスタ502を通して放電される。 この時定数回路504の出力側には、第2のスイッチン
グ手段であるインバータ回路510が設置されている。 このインバータ回路510は、C−N0Sインバ一タ回
路を以て構成され、正側電源ライン509と接地側との
間にPチャネルMO3−FET (以下単に「トランジ
スタ」という)512及びNチャネルMO3−FET 
(以下単に「トランジスタ」という)514が直列に接
続されており、各トランジスタ512.514のゲート
が共通に接続され、そのゲートに対してキャパシタ50
8の端子電圧V、が加えられている。 各インバータ回路510の出力である遅延制御パルスD
1〜D、は、トランジスタ512.514の中間接続点
から取り出され、アナログスイッチ41〜43の正相入
力部に加えられるとともに、インバータ12を介して逆
相入力部に加えられている。 以上のように構成したので、例えば、トランジスタ50
2のベースに第4VのAに示す制御パルスC3が加えら
れると、この制御パルスC1によってトランジスタ50
2が導通する。このトランジスタ502の導通前に抵抗
506を通して充電されていたキャパシタ508はトラ
ンジスタ502を通して瞬時に放電され、第4図のBに
示すように、制御パルスC8の前縁(立上り)に同期し
てその端子電圧VCは接地レベルに降下する。このとき
、インバータ回路510のトランジスタ512が導通し
、トランジスタ514が非導通となるため、インバータ
回路510の出力点Cの電位は、第4図のCに示すよう
に急峻に立ち上がってHレベル状態となる。 次に、制御パルスC3がLレベル↓こ移行すると、トラ
ンジスタ502は遮断状態となり、キャパシタ508は
抵抗506を通して充電される。キャパシタ508の端
子電圧■、は、第4図のBに示すように、抵抗506の
抵抗値Rとキャパシタ508の静電容量C8とによって
定まる時定数を以て緩やかに立ち上がる。この端子電圧
■cの値がインバータ回路510のスレッショルド電圧
〜”THを超えると、トランジスタ512が非導通にな
り、トランジスタ514が導通するため、インバータ回
路510の出力点Cの電位はLレベルに降下する。この
結果、出力点Cには、第4図のCに示すように、トラン
ジスタ502のベース二こ加えられた制御パルスC1に
対してその後縁部が遅延時間Tだけ遅延した遅延制御パ
ルスD、が形成される。 このような動作は、制御パルスC2、C3に設けた遅延
回路52.53によっても同様に行われ、各遅延回路5
2.53から遅延制御パルスD2、D3が得られる。 このような遅延制御パルスD1〜D3を用いて各アナロ
グスイッチ41〜43のスイッチング制御を行えば、制
御パルスC1の立下りと制御パルスC2の立上り、制御
パルスC2の立下りと制御パルスC3の立上り、制御パ
ルスC11の立下りと制御パルスいの立上りがそれぞれ
一致していたとしても、各制御パルスC1〜C3によっ
て形成された各遅延制御パルスD1〜D3の後縁部が遅
延時間Tを持つため、遅延制御パルスD、の後縁と遅延
制御パルスD2の前縁側、遅延制御パルスD2の後縁側
と遅延側?IIlパルスD3の前縁側、遅延制御パルス
D3の後縁側と遅延制御パルスDの前縁側が遅延時間T
を以て重なり合うことになり、アナログスイッチ41〜
43の切換え時、導通区間が遅延時間Tを以て重なり、
各アナログスイッチ41〜43の同時オフ状態を確実に
回避することが可能になる。 そして、各アナログスイッチ41〜43の入力側には前
記第1実施例(第1図)と同様にハソファ回路14を通
して人力信号81〜S3が加えられ、そのアナログスイ
ッチ41〜43を通過した人力信号51〜S、は、増幅
器16で増幅された後、出力端子6から取り出される。 (第3実施例) 次に、第5図は、この発明のアナログノ、インチ回路の
第3実施例を示す。 第2実施例では、時定数回路504のキャパシタ508
をディスクリート素子や集積回路上の容量素子で形成し
たが、第3実施例では必要なキャパシタ50Bを第1の
スイッチング手段としてM03−FETからなるトラン
ジスタ503に付随する浮遊容量Csで充当してもよい
。この浮遊容量Csは、トランジスタ503のドレイン
・ソース間に寄生する容量や配線間に寄生する容量で構
成することができる。 このような浮遊容量C3を以てキャパシタ50Bを構成
しても、前記実施例と同様な動作を実現することができ
る。 次に、第6図は、第5回に示したアナログスイッチ回路
の具体的な回路構成例を示す。 この実施例は、アナログスイッチ回路が集積回路で構成
され、アナログスイッチ41はC−MO8回路をなす並
列に接続されたPチャネル型のトランジスタ402とN
チャネル型のトランジスタ404とが設置されるととも
に、トランジスタ406.408.410.412を併
設したものである。 各トランジスタ404.408.410の共通に接続さ
れたゲートには遅延回路51から遅延制御パルスD、が
加えられ、また、各トランジスタ402.406.41
2の共通に接続されたゲートには遅延制御パルスD、が
インバータ12で反転されて加えられる。 このアナログスイッチ回路において、電源端子30には
電源から正電圧■I、D、電源端子32には電源から負
電圧VSSが加えられる。そして入力端子34にはロジ
ック回路8から制御パルスC1、入力端子33には通過
又は遮断すべき入力信号SIが加えられ、この入力信号
S1は抵抗35を介してアナログスイッチ41に加えら
れている。 そして、アナログスイッチ41が導通したとき、そのア
ナログスイッチ41を通過した入力信号S1が出力端子
38から取り出される。 次に、第7図は、この発明のアナログスイッチ回路の応
用例である信号切換回路を示す。 この信号切換回路では、スインsw、 、sw。 ・・・SW、7がこの発明にかかるアナログスイッチ回
路を以て構成されており、各入力端子21.22.23
・・・28には選択すべき入力信号が加えられている。 即ち、入力端子21には、信号源としてのチューナから
オーディオ信号のしチャネル信号(Ll)、入力端子2
2には、信号源としてのチューナからオーディオ信号の
Rチャネル信号(R7〕力<′fJ[Iえられ、各入力
端子21.22にはライン出力信号のり、R信号が加え
られている。 スイッチsw、、sw5の通過信号はハンファ回路62
.64及び抵抗66.68を通して結合され、その合成
出力が出力端子70から取り出される。各スイッチSW
、、SW6、sw、o、sw、。 の通過信号はライン上で合成され、高忠実度のL出力と
しで出力端子71から取り出され、また、各スイッチS
 W= 、S Ws 、S W+z、SW、6の通過信
号はライン上で合成され、高忠実度のR出力として出力
端子72から取り出される。 このような信号切換回路では、この発明のアナログスイ
ッチ回路を用いて信号切換え時のノイズ発生を確実に除
くことができるので、高忠実度のオーディオ出力を取り
出すことができる。 (その他の実施例) 前記各実施例では3組のアナログスイッチ41〜43を
設置した場合について説明したが、選択すべき入力信号
に応して3以下又は4以上のアナログスイッチを設置し
てもよい。
【実験結果】
次に、第8図は、第5図に示したアナログスイッチ回路
における遅延回路51の実験結果を示す。 この遅延回路51では、キャパシタ508が浮遊容量C
8で充当されており、抵抗506には100にΩの抵抗
値が設定されている。 実験によれば、トランジスタ503のゲートに第8図の
Aに示す制御パルスC1を加えると、第8図のBに示す
ように、浮遊容量C3の放電及び充電が行われ、出力点
Cには、第8図のCに示すように、浮遊容量C5の端子
電圧■、に応した遅延制御パルスD1が得られる。この
実験例では、遅延制御パルスD1の立上りから遅延制御
パルスD1は瞬時に立下り、また、制御パルスCIの立
下り開始点a1から遅延制御パルスの立下点azまで6
 (ns)以上の十分な遅延時間Tが得られていること
が分かる。
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、次のような効
果が得られる。 (a)  複数のアナログスイッチを選択的にスイッチ
ングさせる場合に、遮断状態となるべきアナログスイッ
チの導通区間を遅延させ、その導通区間と導通すべきア
ナログスイッチの導通区間とを重ね合わせることで、ア
ナログスイッチの同時オフ状態を防止でき、スイッチン
グ時のノイズ発生を確実に抑制することができる。 (b)  第1のスイッチング手段を制御パルスでスイ
ッチングさせてコンデンサを放電させ、その充電を抵抗
を通して行うので、制御パルスの前縁に同期し、その後
縁側を充電の時定数を以て遅延させた制御パルスを得る
ことができ、この制御パルスを以てアナログスイッチの
同時オフ状態を確実に防止でき、不要なノイズ発生を回
避することができる。 (C)  第1のスイッチング手段に併設すべきキャパ
シタを浮遊容量を以て充当すれば、回路構成の簡略化が
実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明のアナログスイッチ回路の第1実施例
を示す回路図、 第2図は第1図に示したアナログスイッチ回路の動作を
示す図、 第3図はこの発明のアナログスイッチ回路の第2実施例
を示す回路図、 第4図は第3図に示したアナログスイッチ回路の動作を
示す図、 第5図はこの発明のアナログスイッチ回路の第3実施例
を示す回路図、 第6図は第5図に示したアナログスイッチ回路の具体的
な回路構成例を示す回路図、 第7図はこの発明のアナログスイッチ回路の応用例を示
すブロック図、 第8図は第5図に示したアナログスイッチ回路の実験結
果を示す図、 第9図は従来のアナログスイッチ回路を示す回路図、 第10[il:i第9図に示したアナログスイッチ回路
の動作を示す図である。 41.42.43・・・アナログスイッチ51.52.
53・・・遅延回路(パルス遅延回路) 502・・・トランジスタ(第1のスイッチング手段) 504・・・時定数回路 506・・・抵抗 508・・・キャパシタ 510・・・インバータ回路(第2のスイッチング手段
) 工 」 工 」 圧 呂 く の 第 闇 、T 第 凹

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、通過又は遮断すべき複数の入力信号に対応して設置
    され、前記入力信号を選択的に通過又は遮断させる複数
    のアナログスイッチを備えたアナログスイッチ回路にお
    いて、 前記アナログスイッチに対する制御パルスを受け、その
    前縁に同期するとともに、その後縁側を一定時間だけ遅
    延させて前記アナログスイッチに加えるパルス遅延手段
    を設置してなることを特徴とするアナログスイッチ回路
    。 2、通過又は遮断すべき複数の入力信号に対応して設置
    され、前記入力信号を選択的に通過又は遮断させる複数
    のアナログスイッチを備えたアナログスイッチ回路にお
    いて、 前記アナログスイッチに対する制御パルスを受けてスイ
    ッチングする第1のスイッチング手段と、抵抗を通して
    一定の時定数で充電されるとともに前記第1のスイッチ
    ング手段が前記制御パルスで導通したとき、そのスイッ
    チング手段を通して瞬時に放電されるキャパシタを備え
    た時定数回路と、 この時定数回路の前記キャパシタの端子電圧を受け、前
    記制御パルスの後縁側を遅延させて前記アナログスイッ
    チに加える第2のスイッチング手段と、 を備えてなることを特徴とするアナログスイッチ回路。 3、前記キャパシタは、前記第1のスイッチング手段に
    並列に存在している浮遊容量を以て構成してなることを
    特徴とする請求項2記載のアナログスイッチ回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013191911A (ja) * 2012-03-12 2013-09-26 Denso Corp アナログスイッチ
JP2015002507A (ja) * 2013-06-18 2015-01-05 凸版印刷株式会社 スイッチ回路
JP2016019075A (ja) * 2014-07-07 2016-02-01 新日本無線株式会社 アナログスイッチ回路およびセレクタ回路

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