JPH0888551A - 電子スイッチ - Google Patents

電子スイッチ

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JPH0888551A
JPH0888551A JP7040352A JP4035295A JPH0888551A JP H0888551 A JPH0888551 A JP H0888551A JP 7040352 A JP7040352 A JP 7040352A JP 4035295 A JP4035295 A JP 4035295A JP H0888551 A JPH0888551 A JP H0888551A
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JP
Japan
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circuit element
electronic switch
circuit
node
connection terminal
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Pending
Application number
JP7040352A
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English (en)
Inventor
Germano Nicollini
ニコリーニ ジェルマノ
Pierangelo Confalonieri
コンファロニエーリ ピエランジェロ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
STMicroelectronics SRL
Original Assignee
STMicroelectronics SRL
SGS Thomson Microelectronics SRL
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Publication date
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Publication of JPH0888551A publication Critical patent/JPH0888551A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/687Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
    • H03K17/6871Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
    • H03K17/6872Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor using complementary field-effect transistors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • H03K17/161Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
    • H03K17/162Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches without feedback from the output circuit to the control circuit

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電子スイッチを簡単な構成で良好に開放及び
閉成状態に保ちうるようにする。 【構成】 CMOS技術で形成した低電圧回路用の電子
スイッチにおいて、各々が一対の相補形トランジスタを
以って構成された第1、第2及び第3回路素子SW1,
SW2,SW3を具え、第1及び第2回路素子SW1,
SW2を電子スイッチの2つの接続端子A,B間に挿入
し、第3回路素子SW3を第1及び第2回路素子間のノ
ードCと、電圧基準点VCMとの間に挿入する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はモノリシック的に集積化
しうるスイッチング装置に関し、特にCMOS技術で完
成され電源電圧の低い回路に対するもので、回路の電位
及びインピーダンス条件が極めて相違している2つの回
路ノード間に用いうる電子スイッチに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】多くの場合、ある時間の間、例えば初期
条件のリセット中、2つの回路ノードを接続する必要が
ある。一方の回路ノードは低インピーダンス回路手段に
より駆動され接地電位と電源電位との間のあらゆる電位
をとりうるノードであり、他方のノードは基準値に比べ
た電位変化が制限される可能性のある高インピーダンス
条件に保たれるノードである。この基準値は一般に電源
電位の半分に等しい。
【0003】重要な問題は、高インピーダンスノードの
電位を一定に保っている間2つのノード間を完全に絶縁
しうるようにすることである。
【0004】上述した問題を生じうる回路の一例は、2
つのコンデンサのキャパシタンスにより利得が固定され
る演算増幅器の回路であり、一方のコンデンサはこの演
算増幅器の反転入力端(−)にあり、他方のコンデンサ
はこの反転入力端と演算増幅器の出力端との間に接続さ
れている。
【0005】プリセット時間中、増幅器の入出力端間に
挿入されているコンデンサの両端を電子スイッチにより
短絡することによりいわゆるアナログリセット処理が行
なわれる。入力コンデンサは、増幅器の非反転入力端
(+)が接続されている電位基準点に接続され、入力キ
ャパシタンスに充電される増幅器の“オフセット”を記
憶する。
【0006】電子スイッチは増幅器の常規の動作状態中
この電子スイッチの両端で完全な絶縁を達成する必要が
ある。CMOS技術で構成された回路では前記の電子ス
イッチは一般に電源電圧が充分に高い、例えば3Vより
も高い場合に設けられており、この電子スイッチはいわ
ゆる“通路トランジスタ”を有し、この通路トランジス
タは一対の相補形トランジスタより成り、これら相補形
トランジスタのソース及びドレイン端子がそれぞれ互い
に接続され、これら相補形トランジスタがスイッチング
時に同時に駆動される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した解決
策は、低電源電圧、例えば2Vを有するCMOS技術に
よる回路では採用できない。その理由は、これらの条件
の下では、相補形トランジスタのゲート−ソース電圧
が、スイッチを閉じるべき際に当業者にとっても既知で
あるように“基板効果”により高められたそれぞれのし
きい値電圧又は始動電圧よりも実際に低くなってしまう
為である。従って、通路トランジスタは閉じることを命
令されても導通しえない。
【0008】MOS技術による回路の分野では使用する
電源電圧を低減させる傾向にあり、CMOS分野では2
V又は0.5Vの電源電圧が既に用いられている為、当
業者は、回路上の解決策と技術上の解決策との2つの異
なる解決策を採用している。
【0009】第1の解決策は、たとえ基板効果によりし
きい値電圧が増大されてもこれを確実に越えるゲート−
ソース電圧を達成するために電源電圧を2倍又は3倍に
した電圧を用いて導通駆動されるNチャネルトランジス
タのみを電子スイッチとして用いるものである。しかし
この場合、高電圧を達成するのに比較的複雑な回路手段
を必要とする欠点がある。
【0010】前記の技術上の解決策は、極めて低いしき
い値電圧(0Vが限界)を有するトランジスタを得るC
MOS集積化処理を用いることにある。しかし、この解
決策は絶縁状態、すなわちスイッチを開放する状態の下
では実際に有効でない。その理由は、しきい値電圧より
もほんのわずかに低いゲート−ソース電圧で、しきい値
よりも低い無視しえない電流(μAのオーダの場合もあ
る)が誘起され、この電流により高インピーダンスノー
ドの電位状態を変えるおそれがある。上述した演算増幅
器の例では、反転入力端におけるキャパシタンスの電荷
が影響を受ける。
【0011】本発明の目的は、電源電圧が極めて低く、
CMOS技術で形成された回路の2つのノード間、すな
わち電位が実際上一定にされる高インピーダンス点及び
電位が可変の低インピーダンス点間に挿入される電子ス
イッチであって、上述した既知の解決策のすべての欠点
を回避しうる電子スイッチを提供せんとするにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、CMOS技術
で集積化された低電圧回路用の電子スイッチであって、
第1接続端子及び第2接続端子を有する電子スイッチに
おいて、この電子スイッチが第1回路素子、第2回路素
子及び第3回路素子を有し、各回路素子が一対の相補形
トランジスタを有し、これら相補形トランジスタはこれ
らのソース及びドレイン端子によりそれぞれ互いに接続
され、第1回路素子及び第2回路素子の相補形トランジ
スタはソース及びドレイン端子により第1接続端子及び
第2接続端子間に挿入され、第3回路素子の相補形トラ
ンジスタはソース及びドレイン端子により回路の基準電
位点に対する第3接続端子と、第1及び第2回路素子間
の回路ノードとの間に挿入されていることを特徴とす
る。
【0013】更に、本発明は、CMOS技術で集積化さ
れた低電圧回路用の電子スイッチであって、第1接続端
子及び第2接続端子を有する電子スイッチにおいて、こ
の電子スイッチが第1回路素子、第2回路素子及び第3
回路素子を有し、第1回路素子及び第3回路素子が少な
くとも1つのトランジスタを有し、第2回路素子が一対
の相補形トランジスタを有し、これら相補形トランジス
タはこれらのソース及びドレイン端子によりそれぞれ互
いに接続され、第1回路素子の前記の少なくとも1つの
トランジスタ及び第2回路素子の相補形トランジスタは
第1接続端子及び第2接続端子間に挿入され、第3回路
素子の前記の少なくとも1つのトランジスタは回路の基
準電位点に対する第3接続端子と、第1及び第2回路素
子間の回路ノードとの間に挿入されていることを特徴と
する。
【0014】本発明による電子スイッチの特徴及び利点
は以下の図面に関する実施例の説明から明らかとなるで
あろう。しかし本発明は図面に示す実施例に限定される
ものではない。
【0015】
【実施例】本発明による電子スイッチは、図1に示すよ
うに、第1回路素子SW1、第2回路素子SW2及び第
3回路素子SW3を有し、これら回路素子の各々は一対
の相補形トランジスタを有する。これら回路素子のう
ち、通路トランジスタである第1回路素子SW1及び第
2回路素子SW2は電子スイッチの2つの接続端子A及
びB間に挿入されている。第3回路素子SW3はノード
Cと電圧基準点VCMとの間に挿入されている。ノードC
は回路素子SW1及びSW2間の相互接続点である。
【0016】第1及び第2回路素子の双方では、相補形
トランジスタのゲート端子に2つの命令信号φ1 及び/
φ1 (φ1 の反転)が逆相で供給され、これら信号によ
って互いに相補をなすトランジスタの同時導通を決定す
る。これに代わり、第3回路素子の2つの相補形トラン
ジスタのゲート端子には2つの命令信号φ2 及び/φ2
(φ2 の反転)が供給され、これら信号によりトランジ
スタの同時導通を決定する。
【0017】本発明によれば、正しい動作を行なうため
に、信号φ1 及びφ2 の位相は互いに重なり合ってはな
らない。更に、CMOS形の集積化処理により既知の技
術的解決策でしきい値電圧が極めて低いトランジスタを
得る必要がある。図1に示す電子スイッチの構造は、極
めて簡単であるが、絶縁が悪くなるという問題を回避す
る。
【0018】スイッチを閉じる位相φ1 中、2つの回路
素子SW1及びSW2はあたかも1つの通路トランジス
タが存在するかのように動作し、問題が生じない。その
理由は、トランジスタのゲート−ソース電圧自体がしき
い値電圧以上に保たれうる為である。
【0019】スイッチを開放する、すなわち絶縁する際
には、ノードCが、以前非導通であった第3回路素子の
導通により電圧基準点VCMに接続される。ノードAが回
路中の高インピーダンスノードである場合には、絶縁す
る必要があるノードはこのノードAである。この場合、
第2回路素子のトランジスタを流れる、しきい値よりも
低い電流は強制的に電圧基準点に流される。この電圧基
準点の電圧は適切に選択する必要があり、一般に電源電
圧の半分に等しい値を有する。ノードCを基準電位点に
強制的に接続する第3回路素子SW3は、第1回路素子
SW1の相補形トランジスタのゲート−ソース電圧を確
実にこれらのしきい値電圧よりも著しく低くすることも
達成する。このようにして、第1回路素子SW1におけ
るしきい値よりも低いいかなる電流も完全に無視でき、
従ってノードAが完全に絶縁される。
【0020】上述した実施例には各回路素子に対し一対
の相補形トランジスタを設けているが、回路素子SW1
及びSW3に対しては1つのトランジスタを設けても有
効である。更に、当業者にとって既知の他の変形を加え
ることもできること勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電子スイッチの一実施例を示す回
路図である。
【符号の説明】
SW1 第1回路素子 SW2 第2回路素子 SW3 第3回路素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ピエランジェロ コンファロニエーリ イタリア国 ベルガモ イ−24040 キャ ノニカ ダッダ ヴィア ベルガモ 6

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CMOS技術で集積化された低電圧回路
    用の電子スイッチであって、第1接続端子(A)及び第
    2接続端子(B)を有する電子スイッチにおいて、 この電子スイッチが第1回路素子(SW1)、第2回路
    素子(SW2)及び第3回路素子(SW3)を有し、各
    回路素子が一対の相補形トランジスタを有し、これら相
    補形トランジスタはこれらのソース及びドレイン端子に
    よりそれぞれ互いに接続され、第1回路素子(SW1)
    及び第2回路素子(SW2)の相補形トランジスタはソ
    ース及びドレイン端子により第1接続端子(A)及び第
    2接続端子(B)間に挿入され、第3回路素子(SW
    3)の相補形トランジスタはソース及びドレイン端子に
    より回路の基準電位点(VCM) に対する第3接続端子
    と、第1及び第2回路素子間の回路ノード(C)との間
    に挿入されていることを特徴とする電子スイッチ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の電子スイッチにおい
    て、第3回路素子(SW3)を導通状態に駆動する位相
    (φ2,/φ2)と重なり合わない位相(φ1 ,/φ1 )に
    より第1回路素子(SW1)及び第2回路素子(SW
    2)の双方を導通状態に駆動するようになっていること
    を特徴とする電子スイッチ。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の電子スイッチにおい
    て、第1及び第2回路素子の相補形トランジスタが、そ
    れぞれのゲート端子に供給される制御信号により同時に
    導通状態に駆動されるようになっていることを特徴とす
    る電子スイッチ。
  4. 【請求項4】 請求項2に記載の電子スイッチにおい
    て、第3回路素子の相補形トランジスタがそれぞれのゲ
    ート端子に供給される制御信号により同時に導通状態に
    駆動されるようになっていることを特徴とする電子スイ
    ッチ。
  5. 【請求項5】 CMOS技術で集積化された低電圧回路
    用の電子スイッチであって、第1接続端子(A)及び第
    2接続端子(B)を有する電子スイッチにおいて、 この電子スイッチが第1回路素子(SW1)、第2回路
    素子(SW2)及び第3回路素子(SW3)を有し、第
    1回路素子(SW1)及び第3回路素子(SW3)が少
    なくとも1つのトランジスタを有し、第2回路素子(S
    W2)が一対の相補形トランジスタを有し、これら相補
    形トランジスタはこれらのソース及びドレイン端子によ
    りそれぞれ互いに接続され、第1回路素子(SW1)の
    前記の少なくとも1つのトランジスタ及び第2回路素子
    (SW2)の相補形トランジスタは第1接続端子(A)
    及び第2接続端子(B)間に挿入され、第3回路素子
    (SW3)の前記の少なくとも1つのトランジスタは回
    路の基準電位点(VCM) に対する第3接続端子と、第1
    及び第2回路素子間の回路ノード(C)との間に挿入さ
    れていることを特徴とする電子スイッチ。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の電子スイッチにおい
    て、第3回路素子(SW3)を導通状態に駆動する位相
    (φ2,/φ2)と重なり合わない位相(φ1 ,/φ1 )に
    より第1回路素子(SW1)及び第2回路素子(SW
    2)の双方を導通状態に駆動するようになっていること
    を特徴とする電子スイッチ。
JP7040352A 1994-02-28 1995-02-28 電子スイッチ Pending JPH0888551A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT94830091:8 1994-02-28
EP94830091A EP0669718A1 (en) 1994-02-28 1994-02-28 Electronic switch for low supply voltage MOS integrated circuits

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0888551A true JPH0888551A (ja) 1996-04-02

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ID=8218394

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JP7040352A Pending JPH0888551A (ja) 1994-02-28 1995-02-28 電子スイッチ

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US (1) US5684425A (ja)
EP (1) EP0669718A1 (ja)
JP (1) JPH0888551A (ja)

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EP0669718A1 (en) 1995-08-30
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