JPS58165422A - スイツチ回路 - Google Patents

スイツチ回路

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JPS58165422A
JPS58165422A JP57048288A JP4828882A JPS58165422A JP S58165422 A JPS58165422 A JP S58165422A JP 57048288 A JP57048288 A JP 57048288A JP 4828882 A JP4828882 A JP 4828882A JP S58165422 A JPS58165422 A JP S58165422A
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JP
Japan
Prior art keywords
power supply
resistance element
signal
type
field effect
Prior art date
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Pending
Application number
JP57048288A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Tanaka
田中 紘資
Noritoshi Abe
安部 文紀
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.)
Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Denki Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Sanyo Electric Co Ltd, Sanyo Electric Co Ltd, Sanyo Denki Co Ltd filed Critical Tokyo Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP57048288A priority Critical patent/JPS58165422A/ja
Publication of JPS58165422A publication Critical patent/JPS58165422A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

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  • Electronic Switches (AREA)

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】 本発明は、Mol電界効果トランジスタを使用したスイ
ッチ向路に係り、特に、信号の伝送路忙ただ一つの電界
効果トランジスタを用いたアナログスイッチKMする。
従来のアナログスイッチは、第1図に示すように1逆導
電型のN型Mo11電界効果トランジスタ(以下−Nm
トランジスタと呼ぶ)!りとP型MO8電界効果トラン
ジスタ(以下、P型トランジスタと―ぶ)■が並列に接
続されており、その接続点に入力端子(3)及び出力−
子(4)が接続されている。
そ、して、両トランジスタ(刀及び■を同時に導通させ
るかあ永いは同時に遮断させるため、y型トランジスタ
中のゲート電極(5)K制御信号COMテを、P型トラ
ンジスタ密のゲート電極(6)K制御信号C011T 
 をインバータ(7)を介して反転させた信号を印加す
るように構成している。又、このP型トランジスタりの
NJ基板(81及びN型トランジスタ中のP型基板(9
)は、このスイッチに供給される。電源電位の最高電位
VDD及び最低電位VssK接続される。
そこで、従来、このような構成のアナログスイッチの入
力端子(3)に、接地電位を中心に上下に振れるアナロ
グ信号を入力する場合は、VDDとして+15vのよう
な正の電源電位を、そして、VSSとして一15Vのよ
うな負の電源電位を与えるような2電源を必要とした。
しかしながら、システムによっては、接地電位を中心に
上下に振れるアナログ信号を入力するアナログスイッチ
を0〜+157の1電源で動作させたいという要求が生
ずる場合もある。ところが!このような場合、従来::
仁 (7)7ttlX4”/−?Kq、!NY、VDD G
+ 15V。
vo を接柳電位に接続:しても、接地電位に接続され
たP型基板(9)とX型トシンジスタ申の第1電極11
との間には、第1図破線で示すようなPM接合によるダ
イオードαυが形成されているため、入力端子(3)に
このダイオード(至)のスレシ曹ルド電位Vν(一般的
には(L5V程度)を越えるような負の信!が入力され
ると、P型基板(9)と第1電極αOはシ腸−トシてし
まい、スイッチとして動作しなくなってしまう。
@に、この場合、アナログスイッチをオフ動作させるた
め、制御信号CON’rをrT−JレベルとしN型トラ
ンジスタ(1)のゲート電極(5)を接地電位としても
、入力端子(31にこの夏型トランジスタ(1)のスレ
シ1ルド電圧vtを越えるような負の信号が入力される
と、輩型トランジスタ中は導通してしまいスイッチとし
てのオフ動作を行なうことができり、い。
以上のように、従来のアナログスイッチを1電源で使用
し、接゛地電位を中心に上下に振れるアナログ信号を伝
送薔1ことは不可能であった。
又、従来のア:′≠−ログスイッチを2電源で使用した
場合でも、接地電位を中心に上下Klれるアナログ信号
を入力すると舎は、そのオン抵抗Rollと入力信号電
圧Vinとの関係を示す第2図から明らかなように、動
作領域がオン抵抗の高い領域となってしまうだけでな(
、入力信号電圧の変化に対するオン抵抗の変化が大きい
領域で動作すざるを得ないという問題であった。
本発明は、上述の欠点を解消し1電源で動作する新規な
アナログスイッチを提供するものである。
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
第3図は、本発明の実施例を示す一路図であり、叫は入
力端子、αjは出力端子、りは第1電極+tSが入力端
子(laK接続され、第2電極0!が出力端子+13に
接続され、たN型トランジスタ、曲は第1電極IJIが
N型トランジスタ1のゲート電極αIK接続されると共
に第2電極圓が正の電源電位vDDK接続され、ゲート
電極@に制御信号C0NTが印加されるP型トランジス
タであり、P型トランジスタリ4のM型基板@は電源電
位”iDD FC接続されている。
第4図は、夏型トランジスタ(ロ)及びr型トランジス
タOの構造を示す断面図であり、r型トランジスタ@は
M型基板(22a)K第1及び第2電極1及び(211
K対応する?+領領域18a)及び(20a)が設けら
れて形成されている。又、舅型基板(22a)[Pウェ
ル領域(25a)が形成されており、このPウェル領域
(2,3m)がN型トランジスタQjK対する基板を与
えている。そして、このPウェル領域(25a)に第1
及び第2電極(至)及び!1@に対するN+舗域(15
a)及び(16a)が設けられてN型トランジスタ1が
形成されている。即ち、第3図の破線で示すように、夏
型トランジスタ醤の第1及び第2電極us及び1・の各
々とP型基板乃とは、Pウェル領JIE(23m)とM
+頷腋(15a)及び(16a)の各々との間で形成さ
れるPM接合(24a)及び(25a’)より成るダイ
オード(至)及び(至)を介(て接続されている。
さらに、第3図において、(至)は一端間が11mトラ
ンジスタ四のゲート電極(IIK接続された高抵抗素子
であり、(至)及び(至)は高抵抗素子1の他端(至)
からN型トランジスタ四の第1及び第2電極(2)−及
び1・の各々へ順方向に接続されたダイオードである。
又、−はダイオード鴎及び(至)と高抵抗素子署との接
続点と接地間に接続された高抵抗素子、(至)はア型基
板(至)と接地間に接続された高抵抗素子である。
そこで、入力端子(至)kは第5図(a) K示すよう
な接地電位を中心とし上下に振れるアナログ信号が入力
される際、第5図(t)) K示すような接地電位にほ
ぼ等しいrLJレベルの制御信号Co)ITが印加され
たとすると、P型トランジスタりは導通し、H型トラン
ジスター−のゲート電極lie KはP型トランジスタ
りを介して電源電圧VDD が供給される。
このとき、N型トランジスターの基板(至)は、Vin
<−vyの場合、ダイオード(至)及び高抵抗素子(至
)により入力信号電圧Winよりスレッショルド電圧V
7分だけ高い電位に、入力信号によって定められ、又、
vIn>−VlFの場合、高抵抗素子■により接地電位
に定、められる。しかも、ゲート電極+11か−。
ら第1電極(至)即ち入力端子(2)に順方向にダイオ
ード(至)が接続されているもののゾの間に高抵抗素子
−が挿入されており、こめ高抵抗素子(至)Kより電源
電圧”DDが入力端子α11響を与えるのを防ぐので、
y型トランジスタ(財)は導通し、入力端子+1’2J
 K入力されたアナログ信号は出力端子q3に確実に伝
送される。
次に1制御信号Co)JTが電源電圧VDDにほぼ等し
い川」レベルになると、P型トランジスタ(ロ)は遮断
状態となり、N型トランジスタ1のゲート電極111に
は電源電圧VI)D が供給されなくなる。
とξろが、ゲート電極a曽はダイオード彌及び高抵抗素
子(至)を介して入力端子(2)と、そして、高抵抗素
子(至)及び(2)を介して接地電位に1接続されてい
るため、Vin<−VIFの場合、ゲート′電極(19
は入力信号電圧Winよりダイオード彌のスレッショル
ド電圧71分だけ高い電位に、入力信号によって定めら
れることとなる。しかもN型トランジスタα4のスレッ
ショルド電圧Vtは、例えば1vのように、ダイオード
(至)のスレッショルド電圧v1より高く設定されてお
り1.p、y型トランジスタIの基板(至)は紡述と同
様へ、り信号により定められているので、M、型トラン
ジスタ1は遮断状態となり、入力信号は出力端子α1に
伝送されなくなる。又、Vim>−Vyの場合、ゲー、
ト電極Illは高抵抗素子(至)及び(至)により接地
電位となり、P型基板のは高抵抗素子@により接地電位
となるため、Vt、 > Vyであれば、N型トランジ
スタ1のゲート電極11は第1電極(至)よりVt以上
高くなる仁とはなく遮断状態となる。
ところで、本発明によるアナログスイッチは、信号伝送
路にただ1つのN型トランジスタ鵠を用いているので、
そのオン抵抗ROMと入力信号tllFETinとの関
係は第6図のようKなる。即ち、このアナログスイッチ
は、接地電位を中心に上下に振れる入力信号に対しては
、第2図にその特性を示す従来のアナログスイッチに比
べ、オン抵抗RONが比較的低い領域で動作し、さらに
、入力信号Vinの変化に対するオン抵抗ROMの変化
が比較的小さい領域で動作することとなる。
さて、一般にアナログスイッチは双方向性を有するのが
特徴であり、本発明でも第5図に示すように、ダイオー
ド彌だけでなく、ダイオード鳴を接続するととKより、
端子qsを入力端子とし、端子(至)を出力端子として
使用することができる。
又、アナログスイッチを第7図に示すような信号減衰器
に適用する場合、仮に、アナログスイッチ(至)〜(至
)のうちスイッチ(至)のみがオンしたときKは、例え
ばスイッチ■の入力側には減衰された振幅の小さな信号
が印加され、出力側には減衰されていない振幅の大きな
信号が印加される状態となる。従って、この場合、葺型
トランジスタ四のゲート電極+IIの電位を入力端子a
りに印加される入力信号ではなく、出力端子αsK印加
される出力信号によって定める必要がある。即ち、第7
図のようにアナログスイッチを用いる場合は、入力側の
ダイオード4だけでなく出力例のダイオード(至)も不
可欠となる。
本発明忙よるアナログスイッチは、上述の如く、1電源
を使用して、接地電位を中心に上下に振れる入力信号を
出力端子に伝送することが可能であり、しかも小面積で
実現することができる。さらに、オン抵抗の比較的低い
領域で動作するだけでなく、入力信号の変化に対するオ
ン抵抗の変化の小さい領域で動作するので、歪の少ない
確実な伝送がOr能となる。
、4、図面の簡単な説明 第1図は従来のアナログスイッチを示す回路図、第2図
は従来のアナログスイッチの特性を示す特性図、第3図
は゛本発明によるアナログスイッチの実施例を示す回路
図、第4図は本発明によるアナログスイッチを構成する
トランジスタの構造を示す断面図、第5図は本発明によ
るアナログスイッチの入力信号及び制御信号の波形を示
す波形図、第6図は本発明によるアナログスイッチの特
性を示す特性図、第7図はアナログスイッチを利用した
信号減衰器を示す回路図である。
主な図番の説明 +1)四−N型トランジスタ、■(ロ)・・・P型トラ
ンジスタ、+3) iml・・・入力端子、(4)αト
・・出力端子、(7)・・・インバータ、(JI(24
1m−・・基板と、′*極との間に形成すしたダイオー
ド、(jIa;ua−wi;$抗素子、@ ell−・
・ダイオード、(至)〜(至)・・・アナログスイッチ
第1図       V、、。
SS 第2図 Vqs         OVpp 1−□ 第3図 V帥 第4図 ごζa 第5図 6−□ 第7図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1)第1゛及び第2の電極の各々と第1の高抵抗素子を
    介して接地されたP型基板との間に形成される第1及び
    第2のダイオードを介して約記第1及び第2の電極が前
    記P型基板に接続された夏型電界効果トランジスタと、
    第1の電極が前記N型電界効果トランジスタのゲート電
    極に接続されると共に第2の電極が電源電位及び菖型基
    板に接続され且つゲート電極に制御信号が印加されるP
    型電界効果トランジスタと、前記N型電界トランジスタ
    のゲート電極に一端が接続された第′2の高抵抗素子と
    、該第2の高抵抗素子の他端から前記N型電界効果トラ
    ンジスタの第1及び第2の電極の各々へ順方向に接続さ
    れた第3′及び第4のダイオ□−ド、該第°5及び第4
    のダイオードと第2の高抵抗素子の接一点に一端が接続
    され他端が接地された第3の高抵抗素子と、前記1型電
    界効果トランジスタの第1及び第2の電極の各々に接続
    された入力端子及び出力端子とより構成され、前記制御
    信号に応じてi紀N型電界効果トランジスタを導通及び
    遮断状態とするよう忙したことを特徴とするスイッチ回
    路。
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Cited By (2)

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JPS62155617A (ja) * 1985-08-19 1987-07-10 Oki Electric Ind Co Ltd 双方向性スイツチ
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