JPH1051287A - Semiconductor relay circuit - Google Patents

Semiconductor relay circuit

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JPH1051287A
JPH1051287A JP8207232A JP20723296A JPH1051287A JP H1051287 A JPH1051287 A JP H1051287A JP 8207232 A JP8207232 A JP 8207232A JP 20723296 A JP20723296 A JP 20723296A JP H1051287 A JPH1051287 A JP H1051287A
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bipolar junction
diode
output
junction transistor
transistor
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the low-output capacitance type semiconductor relay circuit, suitable for controlling high-frequency signals without incurring a cost increase. SOLUTION: The output capacitance of a 1st output field effect transistor(TR) 5A and a 2nd output field effect TR 5B is reduced by realizing the configuration that a 1st PNP bipolar junction TR 23A, a 2nd PNP bipolar junction TR 23B, a 1st diode 19A and a 2nd diode 21A which configure a discharge circuit act like a simultaneous anti-parallel diode connection to respective gates of the 1st output field effect TR 5A and the 2nd output field effect TR 5B.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、入力信号を発光ダ
イオードによって光信号に変換し、その光信号を発光ダ
イオードと光結合されたフォトダイオードアレイによっ
て電気信号に変換し、その電気信号によって出力用のM
OS電界効果型トランジスタを駆動させ、出力用接点信
号を得るようにした半導体リレー回路に関し、特に、高
周波信号の制御に適した低出力容量型の半導体リレー回
路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention converts an input signal into an optical signal by a light emitting diode, converts the optical signal into an electric signal by a photodiode array optically coupled to the light emitting diode, and outputs the electric signal by the electric signal. M
The present invention relates to a semiconductor relay circuit that drives an OS field-effect transistor to obtain an output contact signal, and more particularly to a low output capacitance type semiconductor relay circuit suitable for controlling a high-frequency signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の半導体リレー回路として
は、例えば、次のようなものがあった。
2. Description of the Related Art Heretofore, for example, there have been the following types of semiconductor relay circuits.

【0003】図2は、従来の半導体リレー回路の回路図
であり、この半導体リレー回路は、入力端子7Aと7B
の間に接続された発光ダイオード1と、発光ダイオード
1と光結合されたフォトダイオードアレイ3と、フォト
ダイオードアレイ3と並列的に接続された抵抗インピー
ダンス要素11と、出力端子9Aにドレインが接続され
た出力用のMOS電界効果型トランジスタ(以下、「M
OSFET」と記す。)5Aと、出力端子9Bにドレイ
ンが接続された出力用MOSFET5Bとから構成され
ている。また、出力用MOSFET5A及び5Bのゲー
トは共にフォトダイオードアレイ3のアノード側に、ソ
ースは共にフォトダイオードアレイ3のカソード側にそ
れぞれ接続されている。
FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional semiconductor relay circuit. This semiconductor relay circuit has input terminals 7A and 7B.
, A photodiode array 3 optically coupled to the light emitting diode 1, a resistance impedance element 11 connected in parallel with the photodiode array 3, and a drain connected to the output terminal 9A. Output MOS field effect transistor (hereinafter referred to as “M
OSFET ". 5) and an output MOSFET 5B having a drain connected to the output terminal 9B. The gates of the output MOSFETs 5A and 5B are both connected to the anode side of the photodiode array 3, and the sources are both connected to the cathode side of the photodiode array 3.

【0004】上記構成により、入力端子7Aと7Bの間
に入力電流が流れると、発光ダイオード1が光信号を発
生し、この光信号によりフォトダイオードアレイ3の両
端に光起電力が発生する。フォトダイオードアレイ3の
両端に発生した光起電力は出力用MOSFET5A及び
5Bのゲート・ソース間に印加され、それによって、出
力用MOSFET5A及び5BはON状態となる。一
方、入力端子7Aと7Bの間の入力電流が遮断される
と、フォトダイオードアレイ3による光起電力の発生は
停止する。そして、出力用MOSFET5A及び5Bの
ゲート・ソース間の静電容量に蓄積された電荷は、抵抗
インピーダンス要素11を介して放電され、出力用MO
SFET5A及び5BはOFF状態となる。
With the above configuration, when an input current flows between the input terminals 7A and 7B, the light emitting diode 1 generates an optical signal, and a photoelectromotive force is generated at both ends of the photodiode array 3 by the optical signal. The photoelectromotive force generated at both ends of the photodiode array 3 is applied between the gate and the source of the output MOSFETs 5A and 5B, whereby the output MOSFETs 5A and 5B are turned on. On the other hand, when the input current between the input terminals 7A and 7B is cut off, the generation of photovoltaic power by the photodiode array 3 stops. Then, the electric charge accumulated in the capacitance between the gate and the source of the output MOSFETs 5A and 5B is discharged through the resistance impedance element 11, and is output.
The SFETs 5A and 5B are turned off.

【0005】この半導体リレー回路では、出力用MOS
FET5のゲート・ソース間の静電容量に蓄積された電
荷を抵抗インピーダンス要素11を介して放電させるこ
とにより、出力用MOSFET5をON状態からOFF
状態にしているが、その放電時間はCR時定数で決まる
ために高速放電は不可能である。そのため、上記半導体
リレー回路では高速動作を実現することはできない。
In this semiconductor relay circuit, an output MOS
By discharging the electric charge accumulated in the capacitance between the gate and the source of the FET 5 through the resistance impedance element 11, the output MOSFET 5 is turned off from the ON state.
The discharge time is determined by the CR time constant, and high-speed discharge is impossible. Therefore, the semiconductor relay circuit cannot realize high-speed operation.

【0006】これに対して、高速放電を可能とする構成
を有する半導体リレー回路としては、例えば、図3に示
すものがある。なお、図2に示した従来例と同一構成部
分には同一符号が付してある。
On the other hand, as a semiconductor relay circuit having a configuration enabling high-speed discharge, for example, there is one shown in FIG. The same components as those of the conventional example shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.

【0007】図3に示す半導体リレー回路は、図2に示
した半導体リレー回路において、抵抗性インピーダンス
要素11で構成される放電回路を、フォトダイオードア
レイ3と並列的に接続された接合型電界効果トランジス
タ(J−FET)13と、接合型電界効果トランジスタ
(J−FET)13のゲート−ソース間に接続された抵
抗性インピーダンス要素11とで構成される放電回路に
置き換えたものである。
The semiconductor relay circuit shown in FIG. 3 is different from the semiconductor relay circuit shown in FIG. 2 in that a discharge circuit composed of a resistive impedance element 11 is connected to a photodiode array 3 in parallel with a junction type field effect. This is replaced with a discharge circuit including a transistor (J-FET) 13 and a resistive impedance element 11 connected between the gate and the source of the junction field effect transistor (J-FET) 13.

【0008】この半導体リレー回路では、フォトダイオ
ードアレイ3の両端に発生した光起電力が出力用MOS
FET5A及び5Bのゲート・ソース間に印加される時
には、同時に、接合型電界効果トランジスタ13のゲー
ト・ソース間に逆バイアス電圧が加わるので、接合型電
界効果トランジスタ13は瞬時に高インピーダンス状態
となる。一方、出力用MOSFET5A及び5Bのゲー
ト・ソース間の静電容量に蓄積された電荷を接合型電界
効果トランジスタ13を介して放電させる時には、接合
型電界効果トランジスタ13のゲート・ソース間は無バ
イアスとなるので、接合型電界効果トランジスタ13は
ON状態となる。
In this semiconductor relay circuit, the photovoltaic power generated at both ends of the photodiode array 3 is applied to the output MOS.
When a voltage is applied between the gate and source of the FETs 5A and 5B, a reverse bias voltage is simultaneously applied between the gate and source of the junction field effect transistor 13, so that the junction field effect transistor 13 instantaneously enters a high impedance state. On the other hand, when the electric charge accumulated in the capacitance between the gate and the source of the output MOSFETs 5A and 5B is discharged through the junction field effect transistor 13, there is no bias between the gate and the source of the junction field effect transistor 13. Therefore, the junction field effect transistor 13 is turned on.

【0009】また、図4に示す半導体リレー回路でも高
速放電を可能とすることができる。なお、図2に示した
従来例と同一構成部分には同一符号が付してある。
Further, the semiconductor relay circuit shown in FIG. 4 can also perform high-speed discharge. The same components as those of the conventional example shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.

【0010】図4に示す半導体リレー回路は、図2に示
した半導体リレー回路において、抵抗性インピーダンス
要素11で構成される放電回路を、フォトダイオードア
レイ3と並列的に接続されたバイポーラ接合トランジス
タ(BJT)15と、バイポーラ接合トランジスタ15
のエミッタにアノードが、ベースにカソードが接続され
たダイオード17と、バイポーラ接合トランジスタ15
のベース・コレクタ間に接続された抵抗性インピーダン
ス要素11で構成される放電回路に置き換えた構成とな
っている。
The semiconductor relay circuit shown in FIG. 4 is different from the semiconductor relay circuit shown in FIG. 2 in that a discharge circuit composed of a resistive impedance element 11 is replaced with a bipolar junction transistor (parallel to the photodiode array 3). BJT) 15 and a bipolar junction transistor 15
A diode 17 having an anode connected to the emitter and a cathode connected to the base, and a bipolar junction transistor 15
Is replaced by a discharge circuit composed of a resistive impedance element 11 connected between the base and the collector.

【0011】この半導体リレー回路では、フォトダイオ
ードアレイ3の両端に発生した光起電力が出力用MOS
FET5A及び5Bのゲート・ソース間に印加される時
には、バイポーラ接合トランジスタ15のベース・エミ
ッタ間にON状態となる電圧がバイアスされることはな
いので、バイポーラ接合トランジスタ15はOFF状態
となり、一方、出力用MOSFET5A及び5Bのゲー
ト・ソース間の静電容量に蓄積された電荷を放電させる
時には、バイポーラ接合トランジスタ15のベース・エ
ミッタ間が順方向にバイアスされ、バイポーラ接合トラ
ンジスタ15はON状態となり、コレクタ・エミッタ間
にはベース・エミッタ間に流れる電流のhFE(電流増幅
率)倍の電流が流れることになる。
In this semiconductor relay circuit, the photovoltaic power generated at both ends of the photodiode array 3 is generated by the output MOS.
When the voltage is applied between the gate and the source of the FETs 5A and 5B, the voltage which turns on between the base and the emitter of the bipolar junction transistor 15 is not biased. When discharging the electric charge accumulated in the capacitance between the gate and the source of the MOSFETs 5A and 5B, the base and the emitter of the bipolar junction transistor 15 are biased in the forward direction, the bipolar junction transistor 15 is turned on, and the collector A current that flows between the emitter and the base is h FE (current amplification factor) times the current flowing between the base and the emitter.

【0012】ここで、上述した図2、図3及び図4に示
す半導体リレー回路を高周波信号の制御に用いる場合に
は、出力用MOSFET5A及び5Bの出力容量を小さ
くする必要がある。というのは、出力容量が大きいと出
力用MOSFET5A及び5BがOFF状態であっても
高周波成分が出力容量を介して流れてしまうからである
が、かかる低出力容量を実現することができる出力用M
OSFETとして特開平5−21803号公報に記載さ
れたものがある。
Here, when the semiconductor relay circuit shown in FIGS. 2, 3 and 4 is used for controlling a high-frequency signal, it is necessary to reduce the output capacitance of the output MOSFETs 5A and 5B. This is because if the output capacitance is large, the high-frequency component flows through the output capacitance even if the output MOSFETs 5A and 5B are in the OFF state, but the output M that can realize such low output capacitance can be realized.
An OSFET is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-21803.

【0013】この出力用MOSFETでは、ゲートにダ
イオードを直列に接続することにより、ゲート・ソース
間容量とダイオード容量の合計が、ゲート・ドレイン間
容量に対して直列に入ることになり、その結果、出力容
量の低減化を図ることができるようにしている。
In this output MOSFET, by connecting a diode to the gate in series, the sum of the gate-source capacitance and the diode capacitance comes in series with the gate-drain capacitance. The output capacity can be reduced.

【0014】従って、この記載された出力用MOSFE
Tを上述した図2、図3及び図4の半導体リレー回路に
用いた場合には、図5、図6及び図7に示すように出力
用MOSFET5A及び5Bのゲートにダイオード19
A、19B、21A及び21Bを接続した構成となる。
Accordingly, the output MOSFE described above is used.
When T is used in the semiconductor relay circuits shown in FIGS. 2, 3 and 4, the diode 19 is connected to the gates of the output MOSFETs 5A and 5B as shown in FIGS.
A, 19B, 21A and 21B are connected.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
5、図6及び図7に示す従来の半導体リレー回路には、
次のような問題があった。
However, the conventional semiconductor relay circuits shown in FIG. 5, FIG. 6 and FIG.
There were the following problems.

【0016】それは、上記図5、図6及び図7に示す半
導体リレー回路では充放電ループ内にダイオード19
A、19B、21A及び21Bがそれぞれ直列に接続さ
れているので、出力用MOSFET5A及び5Bのゲー
ト・ソース間に印加される電圧は、フォトダイオードア
レイ3の光起電力より上記ダイオードによって生じる電
圧降下分だけ低い電圧となってしまうのである。従っ
て、上述した特開平5−21803号公報に記載された
出力用MOSFETを用いない場合と同じ性能を得るた
めには、フォトダイオードアレイ3を構成するフォトダ
イオードの数を増やす必要があるが、このことは、チッ
プ面積の増大を招くこととなり、ひいては大幅なコスト
アップを引き起こすことになる。また、ダイオード19
A、19B、21A及び21Bという4個のダイオード
を追加していること自体コストアップの原因となるのも
のである。
In the semiconductor relay circuits shown in FIGS. 5, 6 and 7, the diode 19 is provided in the charge / discharge loop.
Since A, 19B, 21A, and 21B are connected in series, the voltage applied between the gate and source of the output MOSFETs 5A and 5B is smaller than the photovoltaic power of the photodiode array 3 by the voltage drop generated by the diode. Only the voltage becomes low. Therefore, in order to obtain the same performance as when the output MOSFET described in JP-A-5-21803 is not used, it is necessary to increase the number of photodiodes forming the photodiode array 3. This leads to an increase in the chip area, which leads to a significant cost increase. The diode 19
The addition of the four diodes A, 19B, 21A, and 21B is a cause of an increase in cost.

【0017】本発明は上記事情に鑑みて成されたもので
あり、その目的は、コストアップを招くことのない高周
波信号の制御に適した低出力容量型の半導体リレー回路
を提供することである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a low output capacity type semiconductor relay circuit suitable for controlling a high frequency signal without increasing the cost. .

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、入力信号により光信号を発生する発光ダ
イオードと、前記光信号を受光して光起電力を発生する
フォトダイオードアレイと、前記フォトダイオードアレ
イのアノードにゲートが接続され、カソードにソースが
接続された第1の出力用電界効果トランジスタと、前記
フォトダイオードアレイのアノードにゲートが接続さ
れ、カソードにソースが接続された第2の出力用電界効
果トランジスタと、前記第1の出力用電界効果トランジ
スタのゲートにエミッタが接続され、ソースにコレクタ
が接続された第1のpnp型バイポーラ接合トランジス
タと、前記第2の出力用電界効果トランジスタのゲート
にエミッタが接続され、ソースにコレクタが接続された
第2のpnp型バイポーラ接合トランジスタと、前記第
1のpnp型バイポーラ接合トランジスタ及び前記第2
のpnp型バイポーラ接合トランジスタのベースと前記
第1のpnp型バイポーラ接合トランジスタ及び前記第
2のpnp型バイポーラ接合トランジスタのコレクタと
の間に接続された抵抗性インピーダンス要素と、前記第
1のpnp型バイポーラ接合トランジスタのベースにア
ノードが接続され、エミッタにカソードが接続された第
1のダイオードと、前記第2のpnp型バイポーラ接合
トランジスタのベースにアノードが接続され、エミッタ
にカソードが接続された第2のダイオードとを有するこ
とを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a light emitting diode for generating an optical signal in response to an input signal, and a photodiode array for receiving the optical signal and generating a photoelectromotive force. A first output field effect transistor having a gate connected to the anode of the photodiode array and a source connected to the cathode; and a first output field effect transistor having a gate connected to the anode of the photodiode array and a source connected to the cathode. 2, a first pnp-type bipolar junction transistor having an emitter connected to the gate of the first output field-effect transistor and a collector connected to the source, and the second output field-effect transistor. A second pnp-type transistor whose emitter is connected to the gate of the effect transistor and whose collector is connected to the source; Over La junction transistor and the first pnp-type bipolar junction transistors and said second
A resistive impedance element connected between the base of the pnp-type bipolar junction transistor and the collectors of the first pnp-type bipolar junction transistor and the second pnp-type bipolar junction transistor; and the first pnp-type bipolar junction transistor A first diode having an anode connected to the base of the junction transistor and a cathode connected to the emitter; and a second diode having an anode connected to the base of the second pnp bipolar junction transistor and a cathode connected to the emitter. And a diode.

【0019】上記構成によれば、第1の出力用電界効果
トランジスタ及び第2の出力用電界効果トランジスタそ
れぞれに対してバイポーラ接合トランジスタとダイオー
ドの組み合わせを設けるようにしたので、機能的には上
述した特開平5−21803号公報に記載された出力用
MOSFETのようにゲートに直列にダイオードが接続
されている構成を実現していることとなり、従来のよう
に、新たに4個のダイオードを追加する必要はなく、従
って、従来で問題となったコストアップを招くことはな
いのである。また、充放電ループ内に直列に接続されて
いるダイオードも従来に比べて少ないので、上記ダイオ
ードによって生じる電圧降下を小さくすることが可能と
なる。
According to the above configuration, a combination of a bipolar junction transistor and a diode is provided for each of the first output field-effect transistor and the second output field-effect transistor. This realizes a configuration in which a diode is connected in series to the gate like the MOSFET for output described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-21803, and four new diodes are added as in the prior art. There is no necessity, and therefore, there is no cost increase that has been a problem in the past. Further, since the number of diodes connected in series in the charging / discharging loop is smaller than in the related art, it is possible to reduce the voltage drop caused by the diodes.

【0020】ここで、具体的には、前記発光ダイオード
を含む第1のチップと、前記前記フォトダイオードアレ
イ、前記第1のpnp型バイポーラ接合トランジスタ、
前記第2のpnp型バイポーラ接合トランジスタ、前記
抵抗性インピーダンス要素、前記第1のダイオード及び
前記第2のダイオードを含む第2のチップと、前記第1
の出力用電界効果トランジスタ及び前記第2の出力用電
界効果トランジスタを含む第3のチップとから構成する
ことが可能である。
Here, specifically, a first chip including the light emitting diode, the photodiode array, the first pnp type bipolar junction transistor,
A second chip including the second pnp bipolar junction transistor, the resistive impedance element, the first diode, and the second diode;
And the third chip including the second output field effect transistor.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態
に係る半導体リレー回路の回路図である。なお、図2に
示した従来例と同一構成部分には同一符号が付してあ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a circuit diagram of a semiconductor relay circuit according to an embodiment of the present invention. The same components as those of the conventional example shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.

【0022】図1において、本発明の実施の形態に係る
半導体リレー回路は、入力端子7Aと7Bの間に接続さ
れた発光ダイオード1と、発光ダイオード1と光結合さ
れたフォトダイオードアレイ3と、フォトダイオードア
レイ3と並列的に接続されたバイポーラ接合トランジス
タ23A及び23Bと、バイポーラ接合トランジスタ2
3Aのベースとコレクタの間に接続されると共にバイポ
ーラ接合トランジスタ23Bのベースとコレクタの間に
接続される抵抗性インピーダンス要素11と、バイポー
ラ接合トランジスタ23Aのベースとエミッタの間に接
続されたダイオード19Aと、バイポーラ接合トランジ
スタ23Bのベースとエミッタの間に接続されたダイオ
ード21Aと、出力端子9Aにドレインが接続された出
力用MOSFET5Aと、出力端子9Bにドレインが接
続された出力用MOSFET5Bとから構成されてい
る。また、出力用MOSFET5及び5Bのゲートは共
にフォトダイオードアレイ3のアノードに、ソースは共
にフォトダイオードアレイ3のカソードにそれぞれ接続
されている。
Referring to FIG. 1, a semiconductor relay circuit according to an embodiment of the present invention includes a light emitting diode 1 connected between input terminals 7A and 7B, a photodiode array 3 optically coupled to light emitting diode 1, Bipolar junction transistors 23A and 23B connected in parallel with photodiode array 3, and bipolar junction transistors 2
A resistive impedance element 11 connected between the base and collector of 3A and connected between the base and collector of bipolar junction transistor 23B, and a diode 19A connected between the base and emitter of bipolar junction transistor 23A. A diode 21A connected between the base and the emitter of the bipolar junction transistor 23B, an output MOSFET 5A having a drain connected to the output terminal 9A, and an output MOSFET 5B having a drain connected to the output terminal 9B. I have. The gates of the output MOSFETs 5 and 5B are both connected to the anode of the photodiode array 3, and the sources are both connected to the cathode of the photodiode array 3.

【0023】ここで、バイポーラ接合トランジスタ23
A及び23Bとしては、通常のnpn型バイポーラ接合
トランジスタが使用されている。
Here, the bipolar junction transistor 23
As A and 23B, ordinary npn-type bipolar junction transistors are used.

【0024】次に、この半導体リレー回路の動作につい
て説明する。
Next, the operation of the semiconductor relay circuit will be described.

【0025】入力端子7Aと7Bの間に入力電流が流れ
ると、発光ダイオード1が光信号を発生し、この光信号
によりフォトダイオードアレイ3の両端に光起電力が発
生する。そして、フォトダイオードアレイ3の両端に発
生した光起電力は出力用MOSFET5A及び5Bのゲ
ート・ソース間に印加され、そのゲート・ソース間の充
電を行う。
When an input current flows between the input terminals 7A and 7B, the light emitting diode 1 generates an optical signal, and a photoelectromotive force is generated at both ends of the photodiode array 3 by the optical signal. Then, the photoelectromotive force generated at both ends of the photodiode array 3 is applied between the gate and source of the output MOSFETs 5A and 5B, and charges between the gate and source.

【0026】この時、ダイオード19Aによりバイポー
ラ接合トランジスタ23Aのエミッタ・ベース間は逆バ
イアス、抵抗性インピーダンス要素11によりコレクタ
・ベース間は順バイアスとなり、同様に、ダイオード1
9Bによりバイポーラ接合トランジスタ23Bのエミッ
タ・ベース間は逆バイアス、抵抗性インピーダンス要素
11によりコレクタ・ベース間は順バイアスとなるの
で、バイポーラ接合トランジスタ23A及び23BはO
FF状態となる。従って、フォトダイオードアレイ3の
両端に発生した光起電力による電流は、ノーマリ・オフ
型駆動用トランジスタ15のコレクタ・エミッタ間を介
して流れることはなく、その大部分は出力用MOSFE
T5A及び5Bのゲート・ソース間の静電容量を充電す
る電流となるので、出力用MOSFET5A及び5Bを
短時間でON状態とすることができる。
At this time, a reverse bias is applied between the emitter and the base of the bipolar junction transistor 23A by the diode 19A, and a forward bias is applied between the collector and the base by the resistive impedance element 11.
9B, a reverse bias is applied between the emitter and the base of the bipolar junction transistor 23B, and a forward bias is applied between the collector and the base by the resistive impedance element 11, so that the bipolar junction transistors 23A and 23B
The state becomes the FF state. Therefore, the current due to the photovoltaic voltage generated at both ends of the photodiode array 3 does not flow through the collector-emitter of the normally-off type driving transistor 15, and most of the current flows through the output MOSFE.
Since the current charges the capacitance between the gate and the source of T5A and 5B, the output MOSFETs 5A and 5B can be turned on in a short time.

【0027】一方、入力端子7Aと7Bの間の入力電流
が遮断されると、フォトダイオードアレイ3による光起
電力の発生は停止し、出力用MOSFET5A及び5B
のゲート・ソース間の静電容量に蓄積された電荷の放電
が行われる。
On the other hand, when the input current between the input terminals 7A and 7B is cut off, the generation of photovoltaic power by the photodiode array 3 stops, and the output MOSFETs 5A and 5B
Of the electric charge accumulated in the capacitance between the gate and the source of the semiconductor device is discharged.

【0028】この時、ダイオード19A及び抵抗性イン
ピーダンス要素11によりバイポーラ接合トランジスタ
23AがON状態となり、ダイオード19B及び抵抗性
インピーダンス要素11によりバイポーラ接合トランジ
スタ23BがON状態となる。従って、出力用MOSF
ET5A及び5Bのゲート・ソース間の静電容量に蓄積
された電荷は、バイポーラ接合トランジスタ23A及び
23Bを介して速やかに放電されることになり、出力用
MOSFET5A及び5Bを短時間でOFF状態とする
ことができる。
At this time, the bipolar junction transistor 23A is turned on by the diode 19A and the resistive impedance element 11, and the bipolar junction transistor 23B is turned on by the diode 19B and the resistive impedance element 11. Therefore, the output MOSF
The electric charge accumulated in the capacitance between the gate and the source of the ETs 5A and 5B is quickly discharged via the bipolar junction transistors 23A and 23B, and the output MOSFETs 5A and 5B are turned off in a short time. be able to.

【0029】ここで、本実施の形態の特徴は、出力用M
OSFET5A及び5Bそれぞれに対してバイポーラ接
合トランジスタとダイオードの組み合わせを設けること
により、機能的には上述した特開平5−21803号公
報に記載された出力用MOSFETのようにゲートにダ
イオードが接続されている構成を実現している点であ
る。すなわち、バイポーラ接合トランジスタ23A及び
23Bのエミッタ・ベース間には等価的にダイオード
(ダイオード19C及び21C)が形成されるので、従
来のように、新たに4個のダイオードを追加する必要は
なく、従って、従来で問題となったコストアップを招く
ことはないのである。
The feature of this embodiment is that the output M
By providing a combination of a bipolar junction transistor and a diode for each of the OSFETs 5A and 5B, a diode is functionally connected to the gate like the output MOSFET described in the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 5-21803. The point is that the configuration is realized. That is, since diodes (diodes 19C and 21C) are equivalently formed between the emitters and the bases of the bipolar junction transistors 23A and 23B, it is not necessary to add four additional diodes as in the related art. However, there is no increase in cost, which has been a problem in the past.

【0030】また、本実施の形態に係る半導体リレー回
路では、充放電ループ内に直列に接続されているダイオ
ードはダイオード19Aと21Aだけであるので、図
5、図6及び図7に示す従来の半導体リレー回路に比べ
て、上記ダイオードによって生じる電圧降下を小さくす
ることが可能となる。
Further, in the semiconductor relay circuit according to the present embodiment, since only diodes 19A and 21A are connected in series in the charging / discharging loop, conventional diodes shown in FIGS. 5, 6 and 7 are used. It is possible to reduce the voltage drop caused by the diode as compared with a semiconductor relay circuit.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、コ
ストアップを招くことのない高周波信号の制御に適した
低出力容量型の半導体リレー回路を実現することができ
る。
As described above, according to the present invention, a low output capacity type semiconductor relay circuit suitable for controlling a high frequency signal without increasing the cost can be realized.

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

【図1】本発明の実施の形態に係る半導体リレー回路の
回路図である
FIG. 1 is a circuit diagram of a semiconductor relay circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】従来の半導体リレー回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional semiconductor relay circuit.

【図3】従来の高速放電の可能な半導体リレー回路の回
路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a conventional semiconductor relay circuit capable of high-speed discharge.

【図4】従来の高速放電の可能な半導体リレー回路の他
の回路図である。
FIG. 4 is another circuit diagram of a conventional semiconductor relay circuit capable of high-speed discharge.

【図5】図2に示す半導体リレー回路を低出力容量型と
したときの回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram when the semiconductor relay circuit shown in FIG. 2 is of a low output capacitance type.

【図6】図3に示す半導体リレー回路を低出力容量型と
したときの回路図である。
6 is a circuit diagram when the semiconductor relay circuit shown in FIG. 3 is of a low output capacitance type.

【図7】図4に示す半導体リレー回路を低出力容量型と
したときの回路図である。
FIG. 7 is a circuit diagram when the semiconductor relay circuit shown in FIG. 4 is of a low output capacitance type.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発光ダイオード 3 フォトダイオードアレイ 5A、5B 出力用MOSFET 7A、7B 入力端子 9A、9B 出力端子 11 抵抗性インピーダンス要素 13 接合型電界効果トランジスタ(J−FET) 15 バイポーラ接合トランジスタ 17、19A、19B、19C、21A、21B、21
C ダイオード 23A、23B pnp型バイポーラ接合トランジスタ
Reference Signs List 1 light emitting diode 3 photodiode array 5A, 5B output MOSFET 7A, 7B input terminal 9A, 9B output terminal 11 resistive impedance element 13 junction type field effect transistor (J-FET) 15 bipolar junction transistor 17, 19A, 19B, 19C , 21A, 21B, 21
C diode 23A, 23B pnp type bipolar junction transistor

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力信号により光信号を発生する発光ダ
イオードと、前記光信号を受光して光起電力を発生する
フォトダイオードアレイと、前記フォトダイオードアレ
イのアノードにゲートが接続され、カソードにソースが
接続された第1の出力用電界効果トランジスタと、前記
フォトダイオードアレイのアノードにゲートが接続さ
れ、カソードにソースが接続された第2の出力用電界効
果トランジスタと、前記第1の出力用電界効果トランジ
スタのゲートにエミッタが接続され、ソースにコレクタ
が接続された第1のpnp型バイポーラ接合トランジス
タと、前記第2の出力用電界効果トランジスタのゲート
にエミッタが接続され、ソースにコレクタが接続された
第2のpnp型バイポーラ接合トランジスタと、前記第
1のpnp型バイポーラ接合トランジスタ及び前記第2
のpnp型バイポーラ接合トランジスタのベースと前記
第1のpnp型バイポーラ接合トランジスタ及び前記第
2のpnp型バイポーラ接合トランジスタのコレクタと
の間に接続された抵抗性インピーダンス要素と、前記第
1のpnp型バイポーラ接合トランジスタのベースにア
ノードが接続され、エミッタにカソードが接続された第
1のダイオードと、前記第2のpnp型バイポーラ接合
トランジスタのベースにアノードが接続され、エミッタ
にカソードが接続された第2のダイオードとを有するこ
とを特徴とする半導体リレー回路。
1. A light emitting diode that generates an optical signal according to an input signal, a photodiode array that receives the optical signal and generates a photoelectromotive force, a gate connected to an anode of the photodiode array, and a source connected to a cathode. A first output field-effect transistor connected to the photodiode array, a second output field-effect transistor having a gate connected to the anode of the photodiode array and a source connected to the cathode, and the first output field-effect transistor. A first pnp-type bipolar junction transistor having an emitter connected to the gate of the effect transistor and a collector connected to the source; and an emitter connected to the gate of the second output field effect transistor and a collector connected to the source. A second pnp bipolar junction transistor and the first pnp bipolar transistor LA junction transistor and the second
A resistive impedance element connected between the base of the pnp-type bipolar junction transistor and the collectors of the first pnp-type bipolar junction transistor and the second pnp-type bipolar junction transistor; and the first pnp-type bipolar junction transistor A first diode having an anode connected to the base of the junction transistor and a cathode connected to the emitter; and a second diode having an anode connected to the base of the second pnp bipolar junction transistor and a cathode connected to the emitter. A semiconductor relay circuit having a diode.
【請求項2】 前記半導体リレー回路は、前記発光ダイ
オードを含む第1のチップと、前記前記フォトダイオー
ドアレイ、前記第1のpnp型バイポーラ接合トランジ
スタ、前記第2のpnp型バイポーラ接合トランジス
タ、前記抵抗性インピーダンス要素、前記第1のダイオ
ード及び前記第2のダイオードを含む第2のチップと、
前記第1の出力用電界効果トランジスタ及び前記第2の
出力用電界効果トランジスタを含む第3のチップとから
構成されることを特徴とする請求項1記載の半導体リレ
ー回路。
2. The semiconductor relay circuit includes a first chip including the light emitting diode, the photodiode array, the first pnp bipolar junction transistor, the second pnp bipolar junction transistor, and the resistor. A second chip including a neutral impedance element, the first diode and the second diode;
2. The semiconductor relay circuit according to claim 1, further comprising a third chip including the first output field effect transistor and the second output field effect transistor.
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