JPS60121759A - Protective circuit for surge of semiconductor switch - Google Patents
Protective circuit for surge of semiconductor switchInfo
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- H01L27/0203—Particular design considerations for integrated circuits
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、スイッチングに使用される半導体装置に関す
る。特に、電話交換機やボタン電話装置で使用されるＣ
−ＭＯ３構成の半導体スイッチに到来するサージ（スパ
イク状の高電圧）に対する保護回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical field to which the invention pertains] The present invention relates to a semiconductor device used for switching. In particular, C used in telephone exchanges and key telephone equipment.
-Relates to a protection circuit against surges (spike-like high voltage) arriving at a semiconductor switch having an MO3 configuration.
従来、Ｃ−ＭＯＳ （Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍ
ｅｔａｌ ０ｘｉｄｅＳｉｌｉｃｏｎ ）構成の半導体
スイッチのサージに対する保護は、第１図に示すように
、ダイオード５．７をスイッチ３の入出力端子１および
２とＶｃｅ間に、また、ダイオード６．８をスイッチ３
の入出力端子ｌおよび２と共通電位との間に入れること
により行われていた。この保護回路によりスイッチ３の
破壊は防げる。Conventionally, C-MOS (Complementary M
As shown in FIG. 1, protection against surges in a semiconductor switch configured as (e.g.
This was done by connecting the input/output terminals 1 and 2 of the circuit and a common potential. This protection circuit prevents the switch 3 from being destroyed.
しかし、一般にＣ−ＭＯ３構成のスイッチの入出力端子
への印加電圧ＶＩＯの範囲は、スイッチの電源電圧をＶ
ｃｃとすると、
−Ｏ，５Ｖ≦ＶＩＯ≦Ｖｃｃ＋０．５ｖであり、またダ
イオードの順方向電圧降下は０．６ｖ〜Ｑ、７ｖである
ので、Ｃ−ＭＯＳの印加電圧ＶＩＯの範囲を越えた電圧
が加えられることになる。このために、複数個のＣ−Ｍ
Ｏ３構成のスイッチを同一チップ内に構成したＩＣ回路
などでは、組込まれているスイッチが相互に影響を与え
、一方の回路が他方の回路にノイズを与えることになる
。However, in general, the range of voltage VIO applied to the input/output terminals of a switch with a C-MO3 configuration is
cc, -O,5V≦VIO≦Vcc+0.5v, and the forward voltage drop of the diode is 0.6v to Q,7v, so the voltage exceeding the range of the applied voltage VIO of the C-MOS is It will be added. For this purpose, multiple C-M
In an IC circuit or the like in which O3 configuration switches are configured in the same chip, the built-in switches influence each other, and one circuit causes noise to the other circuit.
したがって、この種の保護回路を有するＣ−Ｍｏ５ｔ！
成のスイッチを電話交換機などに、そのままで利用でき
ない欠点があった。Therefore, C-Mo5t with this kind of protection circuit!
The drawback was that the switch made in this way could not be used as is in telephone exchanges, etc.
本発明は、Ｃ−ＭＯ３構成のスイッチにサージが加わっ
たときに、保護用のダイオードを導通させる電位を、ス
イッチ電源とは別個に設けられた電源により与えるもの
で、サージによるスイッチ′相互間の干渉を解消するサ
ージ保護回路を提供することを目的とする。In the present invention, when a surge is applied to a switch with a C-MO3 configuration, a potential that makes the protective diode conductive is provided by a power supply provided separately from the switch power supply. The purpose is to provide a surge protection circuit that eliminates interference.
〔発明の特徴〕
本発明は、Ｃ−ＭＯ３構成のスイッチの信号端子にカソ
ードが接続された第一のダイオードと、上記信号端子に
アノードが接続された第二のダイオードとを備えた半導
体スイッチのサージ保護回路において、上記スイッチに
接続されるバイアス電源の共通電位より上記第一のダイ
オードの順方向電圧降下分より大きい値だけ高位の電位
を上記第一のダイオードのアノードに与える第一の定電
圧電源回路と、上記スイッチに接続されるバイアス電源
電圧より上記第二のダイオードの順方向電圧降下分より
小さい値でけ低位の電位を上記第二のダイオードのカソ
ードに与える第二の定電圧電源回路とを備えたもので、
到来するサージによるこのスイッチの破壊を防止すると
ともに、このサージによるスイッチ相互間の干渉を解消
することを特徴とする。[Features of the Invention] The present invention provides a semiconductor switch comprising a first diode having a cathode connected to a signal terminal of a switch having a C-MO3 configuration, and a second diode having an anode connected to the signal terminal. In the surge protection circuit, a first constant voltage that applies to the anode of the first diode a potential higher than the common potential of the bias power supply connected to the switch by a value greater than the forward voltage drop of the first diode. a power supply circuit; and a second constant voltage power supply circuit that provides the cathode of the second diode with a potential that is lower than the bias power supply voltage connected to the switch by a value smaller than the forward voltage drop of the second diode. It is equipped with
It is characterized by preventing the switch from being destroyed by an incoming surge, and also by eliminating interference between the switches due to this surge.
以下、本発明の実施例回路を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A circuit according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第２図は、本発明の実施例回路の構成を示す回路図であ
る。まず、図に基づいてこの回路の構成と接続とを説明
する。この回路は、ダイオード１５．１６．１７および
１８と、抵抗器１９と、ツェナー・ダイオード２０と、
コンデンサ２１と、抵抗器２２と、トランジスタ２３と
、ダイオード２４および６とで構成される。また、これ
らのダイオード１５．１６、Ｉ７．１８．２４および５
の動作電圧ＶＦは同値である。FIG. 2 is a circuit diagram showing the configuration of a circuit according to an embodiment of the present invention. First, the configuration and connections of this circuit will be explained based on the drawings. This circuit consists of diodes 15, 16, 17 and 18, resistor 19, Zener diode 20,
It is composed of a capacitor 21, a resistor 22, a transistor 23, and diodes 24 and 6. Also, these diodes 15.16, I7.18.24 and 5
The operating voltages VF are the same.
電源電圧ＶＣＣは抵抗器２２を経由してダイオード２４
ツカソードに接続され、ダイオード２４のカソードはダ
イオード２５のアノードに接続され、ダイオード２５の
カソードは共通電位に接続される。抵抗器２２とダイオ
ード２４との接続点はトランジスタ２３のベースに接続
される。このトランジスタ詔のコレクタは電源電圧Ｖｃ
ｃに接続され、また、このトランジスタ２３のエミッタ
はコンデンサ２１を経由して共通電位に接続される。The power supply voltage VCC is connected to the diode 24 via the resistor 22.
The cathode of the diode 24 is connected to the anode of the diode 25, and the cathode of the diode 25 is connected to a common potential. A connection point between resistor 22 and diode 24 is connected to the base of transistor 23. The collector of this transistor is the power supply voltage Vc
The emitter of this transistor 23 is connected to a common potential via a capacitor 21.
このトランジスタ２３のエミッタはダイオード１６およ
び１８のアノードのそれぞれに接続される。ダイオード
１６および１８のカソードのそれぞれは、スイッチ１３
の入出力端子１１および１２のそれぞれに接続される。The emitter of this transistor 23 is connected to the anodes of diodes 16 and 18, respectively. Each of the cathodes of diodes 16 and 18 is connected to switch 13
are connected to input/output terminals 11 and 12, respectively.
電源電圧Ｖｃｃは抵抗器１９を経由してツェナー・ダイ
オード２０のカソードに接続され、ツェナー・ダイオー
ド２０のアノードは共通電位に接続される。Power supply voltage Vcc is connected via resistor 19 to the cathode of Zener diode 20, and the anode of Zener diode 20 is connected to a common potential.
抵抗器１９とツェナー・ダイオード２０との接続点はダ
イオード１５および１７のカソードのそれぞれに接続さ
れ、ダイオード１５および１７のアノードのそれぞれは
スイッチ１３の入出力端子１１および１２のそれぞれに
接続される。The connection point between resistor 19 and Zener diode 20 is connected to each of the cathodes of diodes 15 and 17, and the anodes of diodes 15 and 17 are each connected to input/output terminals 11 and 12 of switch 13, respectively.
次に、実施例回路の動作を説明する。Next, the operation of the example circuit will be explained.
まず、スイッチ１３の入出力端子１１に電源電圧ＶＣＣ
より大きい正のサージが加わった場合には、入出力端子
１１、ダイオード１５、ツェナー・ダイオード２０、次
に、共通電位の径路が形成され、入出力端子１１には、
ダイオード１５の順方向電圧降下ＶＦとツェナー・ダイ
オード２０のツェナー電圧Ｖｚの和の電圧が発生する。First, the power supply voltage VCC is applied to the input/output terminal 11 of the switch 13.
When a larger positive surge is applied, a common potential path is formed through the input/output terminal 11, the diode 15, the Zener diode 20, and the input/output terminal 11.
A voltage is generated that is the sum of the forward voltage drop VF of the diode 15 and the Zener voltage Vz of the Zener diode 20.
ここで、ツェナー電圧Ｖｚを電源電圧電圧Ｖｃｃよりダ
イオード１５の順方向電圧降下ＶＦの値以下の値だけ低
く設定すれば、入出力端子１１には過大電圧は発生しな
い。Here, if the Zener voltage Vz is set lower than the power supply voltage Vcc by a value equal to or less than the value of the forward voltage drop VF of the diode 15, an excessive voltage will not occur at the input/output terminal 11.
一方、スイ・７チ１３の入出力端子１１にグランドより
低い負のサージが加わった場合を説明する。トランジス
タ２３のベース電位は抵抗器２２とダイオード２４およ
び塾により常時２個のダイオード２４および２５の順方
向電圧降下分、すなわち、ＶＦＸ２に保たれており、ま
たトランジスタ２３のエミッタの電圧はトランジスタ２
３のベース電位■８とトランジスタ２３のベース・エミ
ッタ間電圧Ｖ［ｌＥの差であり、かつ、１−ランジスタ
２３のベース・エミッタ間電圧ＶＢＥとダイオード動作
電圧ＶＦとが等しく保たれているので、トランジスタ２
３のエミッタの電位はダイオードの順方向電圧降下ＶＦ
と同値に保たれる。さて、負のサージがスイッチ１３の
入出力端子１１に加わると、電源電圧Ｖｃｃ、トランジ
スタ２３のコレクタ、トランジスタ２３のエミッタ、ダ
イオード１６、次に、入出力端子１１の径路でサージ電
流が流れる。前述のように、トランジスタ詔のエミッタ
の電位はダイオード順方向電圧降下ＶＦに固定されてい
るため、入出力端子１１の電位は共通電位より低くなる
ことはない。入出力端子１２に正および負のサージが加
わるときの動作も入出力端子１１の場合と同様の動作を
行う。On the other hand, a case will be described in which a negative surge lower than ground is applied to the input/output terminal 11 of the switch/7 switch 13. The base potential of the transistor 23 is always maintained at the forward voltage drop of the two diodes 24 and 25, that is, VFX2, by the resistor 22, the diode 24, and the voltage at the emitter of the transistor 23.
There is a difference between the base potential of transistor 23 and the base-emitter voltage V[lE of transistor 23, and the base-emitter voltage VBE of transistor 23 and the diode operating voltage VF are kept equal. transistor 2
The potential of the emitter of 3 is the forward voltage drop VF of the diode.
is kept at the same value. Now, when a negative surge is applied to the input/output terminal 11 of the switch 13, a surge current flows through the path of the power supply voltage Vcc, the collector of the transistor 23, the emitter of the transistor 23, the diode 16, and then the input/output terminal 11. As described above, since the potential of the emitter of the transistor is fixed to the diode forward voltage drop VF, the potential of the input/output terminal 11 will never become lower than the common potential. The operation when positive and negative surges are applied to the input/output terminal 12 is similar to that of the input/output terminal 11.
本発明は、以上説明したように、ダイオードを介してサ
ージを流出する基準になる電圧を別個に設けることによ
り、スイッチをサージから完全に保護し、かつスイッチ
相互間の干渉によるノイズの波及を防ぐ効果がある。As explained above, the present invention completely protects the switch from surges by separately providing a reference voltage for flowing surges through diodes, and prevents the spread of noise due to interference between switches. effective.
第１図は従来例回路を示した回路図。
第２図は本発明実施例回路に示した回路図。
１．２．１１．１２・・・入出力端子、３．１３・・・
スイッチ、４．１４・・・制御端子、５〜８．１５〜Ｉ
８．２４．２５・・・ダイオード、１９．２２・・・抵
抗器、２０・・・ツェナーダイオード、２１・・・コン
デンサ、２３・・・トランジスタ、Ｖ、ｃｃ・・・スイ
ッチ電源電圧。FIG. 1 is a circuit diagram showing a conventional circuit. FIG. 2 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention. 1.2.11.12... Input/output terminal, 3.13...
Switch, 4.14... Control terminal, 5-8.15-I
8.24.25...Diode, 19.22...Resistor, 20...Zener diode, 21...Capacitor, 23...Transistor, V, cc...Switch power supply voltage.
Claims (1)
が接続された第一のダイオードと、上記信号端子にアノ
ードが接続された第二のダイオードと を備えた半導体スイッチのサージ保護回路におい“ζ、 上記スイッチに接続されるバイアス電源の共通電位より
上記第一のダイオードの順方向電圧降下分より大きい値
だけ高位の電位を上記第一δダイオードのアノードに与
える第一の定電圧電源回路と、 上記スイッチに接続されるバイアス電源電圧より上記第
二のダイオードの順方向電圧降下分より小さい値だけ低
位の電位を上記第二のダイオードのカソードに与える第
二の定電圧電源回路とを備えたことを特徴とする半導体
スイッチのサージ保護回路。[Claims] (Surge protection for a semiconductor switch comprising a first diode having a cathode connected to a signal terminal of the switch having a 11C-MO3 configuration, and a second diode having an anode connected to the signal terminal) In the circuit, a first constant voltage that applies a potential higher than the common potential of the bias power supply connected to the switch by a value greater than the forward voltage drop of the first diode to the anode of the first δ diode; a power supply circuit; a second constant voltage power supply circuit that provides the cathode of the second diode with a potential that is lower than the bias power supply voltage connected to the switch by a value smaller than the forward voltage drop of the second diode; A surge protection circuit for a semiconductor switch characterized by comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58229036A JPS60121759A (en) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | Protective circuit for surge of semiconductor switch |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58229036A JPS60121759A (en) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | Protective circuit for surge of semiconductor switch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60121759A true JPS60121759A (en) | 1985-06-29 |
Family
ID=16885737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58229036A Pending JPS60121759A (en) | 1983-12-06 | 1983-12-06 | Protective circuit for surge of semiconductor switch |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60121759A (en) |
-
1983
- 1983-12-06 JP JP58229036A patent/JPS60121759A/en active Pending
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