JPS60137127A - スイツチ回路 - Google Patents

スイツチ回路

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Publication number
JPS60137127A
JPS60137127A JP25046283A JP25046283A JPS60137127A JP S60137127 A JPS60137127 A JP S60137127A JP 25046283 A JP25046283 A JP 25046283A JP 25046283 A JP25046283 A JP 25046283A JP S60137127 A JPS60137127 A JP S60137127A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
collector
diode
switch circuit
current
Prior art date
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Pending
Application number
JP25046283A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoji Usuki
直司 臼木
Kenkichi Oura
大浦 研吉
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP25046283A priority Critical patent/JPS60137127A/ja
Publication of JPS60137127A publication Critical patent/JPS60137127A/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
    • H03K17/74Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of diodes

Landscapes

  • 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】 産業上の利用分野 本発明は、アナログ信号を高速にスイッチングするとき
に用いるスイッチ回路に関するもので、特にサンプル&
ホールド回路に本発明を適用すれば、大きな効果が得ら
れるものである。
従来例の構成とその問題点 アナログ信号をスイッチする回路としては、従来より、
トランジスタを使用したもの、ダイオードを使用したも
の、FETを使用したもの、等多くの回路があった。こ
れらの中でサンプル&ホールド回路に用いるスイッチ回
路としては、信号遮断特性の良い事、DCバイアス電圧
が変化しない事、DCIJ−り電流が少ない事、過渡応
答がすぐれている事、等の特性が要求される。
これらの性能を満たす回路方式として、ダイオードブリ
ッジによるスイッチ回路が知られている〔第1図はダイ
オードブリッジを用いて構成したサンプル&ホールド回
路の簡略図である。図において、入力端子1より入力し
た信号はバッファー回路2を通して、低出力インピーダ
ンスにて次のスイッチ回路12に送られる。スイッチ回
路12は4本のダイオード3,4,5.6によってブリ
ッジに構成され、制御端子7に)・イドライブ信号を、
才だ制御端子8にロードライブ信号を、それぞれ加えた
ときに入力信号が導通される。よって制御端子7,8の
ドライブ信号をオフにしたとき、このスイッチ回路は遮
断され、その瞬間の電位がサンプリングされて、コンデ
ンサ9によりホールドされる。このサンプル&ホールド
信号は、バッファー回路10によってインピーダンス変
換され、出力端子11にて出力される。
このような構成の回路を実現する場合、ダイオードブリ
ッジによるスイッチ回路120制御ドライバーをいかに
構成するかが重要な課題であり、これによってこの全体
の特性が大きく左右されるものであった。
第2図は、上記スイッチ回路12を具体的に実現した回
路の一例である。
図において入力端子13より入力された信号は、ダイオ
ードブリッジ3〜6によるスイッチ回路を通して出力端
子14に出力される。この部分は第1図の構成と同じで
ある。−力制御端子16にはスイッチ回路制御電圧が加
わるが、この制御電圧がハイレベルの場合トランジスタ
22のコレクターエミッタ間が導通となり、電源端子1
7に電源電圧を、バイアス端子15に適当なバイアス電
r[を、それぞれ加えておけば、トランジスタ20゜及
びトランジスタ21には、それぞれ抵抗24に応じた電
流が流れ込む。この場合トランジスタ20゜及びトラン
ジスタ21の特性をできる限り一致させておき、抵抗2
3と抵抗24の値を同じにしておけば、トランジスタ2
0とトランジスタ21には同量のコレクタ電流が流れ込
む。トランジスタ21のコレクタに流れ込む電流は、ト
ランジスタ18のコレクタから流、れ出ており、トラン
ジスタ18とトランジスタ19がミラー回路になってい
るため、この両者の特性をできる限り同一にしておけば
、トランジスタ18のコレクタ電流と同量の電流が、ト
ランジスタ19のコレクタから流出する。よってトラン
ジスタ21のコレクタに流入する電流とトランジスタ1
9のコレクタから流出する電流は同一の電流量となり、
ダイオードブリッジ3〜6によるスイッチ回路は適切な
バイアス電流が供給されて導通状態となる。また制御端
子16に加える制御電圧がロールベルの場合トランジス
タ22のコレクターエミッタ間が非導通とオリ、よって
トランジスタ20.及びトランジス≦21にも電流が流
れなくガリ、ダイオードブリッジ3〜6によるスイッチ
回路は、バイアス電流力供給されずに遮断状態となる。
以上のようにして制御端子16に加える制御電圧ヲハイ
レベル、ローレベルにすることによってダイオードブリ
ッジによるスイッチ回路12を導通状態、遮断状態に制
御することができる。
さて第2図のような構成のスイッチ回路は、導通状態、
あるいは遮断状態の定常状態では、非常に優れたスイッ
チング特性を有するが、導通状態から遮断状態、あるい
は遮断状態から導通状態へ移行する過渡状態においては
、あ丑り良好なスイッチング特性を摺ることができない
この理由について以下に説明する。
まず制御端子16をローレベルからハイレベルに切換え
だ場合、i・ランジスタ22に1非ijX通状pヒから
導通状態へと移行する。そしてトランジスタ2oとトラ
ンジスタ21には電流が流れ出すわけであるが、トラン
ジスタ2oとトランジスタ21でハ、ヘース及びエミツ
タの条件は同じであってもコレクタの負荷状態が異なる
ため、同じタイミングで同量の電流が流れ出ずわけては
ない。さらにトランジスタ20のコレクタに流れ込んた
電流と同じ電流量の電流が、トランジスタ18とトラン
ジスタ19のミラー回路によってトランジスタ19のコ
レクタから流れ出すわけであるが、この場合もミラー回
路の信号伝達時間差があり、またトランジスタ18とト
ランジスタ19の負荷状態が異なるため、同じタイミン
グで流れ出すことはない。
以上のように制御端子16をローレベルからハイレベル
に切換えた場合その過渡状態においては、トランジスタ
21のコレクタに流入する電流とトランジスタ19のコ
レクタから流出する電流とは同電流景になることはなく
、その両者の差の電流が入力端子13あるいは出力端子
14から流出入することになジ良好なスイッチング特性
が得られ在くなる。
寸た制御端子16を7、イレベルからローレベルへと切
換えた場合でも、同様にその過渡状態においてはトラン
ジスタ21のコレクタに流入する電流とトランジスタ1
9のコレクタから流出する電流との電流量が同一になる
ことはなく良好なスイッチング特性が得られない。
以上述べたようにダイオードブリッジを用いたスイッチ
回路において、第2図のような構成の回路を用いた場合
、定常状態においては非常に良好なスイッチング特性が
得られるが、スイッチングの過渡状態においては良好な
スイッチング特性が得られないという問題があった。
なおダイオードブリッジを用いた他の構成のスイッチ回
路においても同様な問題があり、定常状態のスイッチン
グ特性と、過渡状態のスイッチング特性の両方の特性を
兼ね備えたスイッチ回路としては適当なものがないとい
う実状であった。
発明の目的 本発明は、上記のような問題について改善を加え、定常
状態においても、過渡状態においても非常に優れたスイ
ッチング特性を有し、しかも非常に簡単な構成において
実」、できるスイッチ回路を提供するものである。
発明の構成 本発明は、第1のダイオードのアノードと筑2のダイオ
ードのアノードを接続し、ここにバイアス電流を供給す
る第1−の手段と、第3のダイオードのカソードと第4
のダイオードのカソードを接続しここから第1の手段の
バイアス電流に相当するバイアス電流を吸引する第2の
手段と、第1のダイオードのカソードと第3のダイオー
ドのアノードを接続し、ここから信号を入力する第3の
手段と、第2のダイオードのカソードと第4のダイオー
ドのアノードを接続しここから信号を出力する第4の手
段との少なくとも4つの手段によって構成されたダイオ
ードスイッチにおいて、第1の手段のバイアス電流を第
1のPNP トランジスタのコレクタより供給する第6
の手段と、第2の手段のバイアス電流を第2のNPN 
トランジスタのコレクタへ吸引する第6の手段と、第1
のPNPトランシタと、第2のNPN)ランジスタのベ
ースバイアスを同時に加える第7の手段との、少なくと
も3つの手段によって構成されることを特徴とするスイ
ッチ回路である。
実施例の説明 本発明の構成を図面に基づいて説明する。
第3図は本発明を実現するだめの構成図である。
図において入力端子13より入力された信号はダイオー
ドブリッジ3〜6によるスイッチ回路を通して出力端子
14に出力される。PNP )ランジスタ25.及びN
PN )ランジスタ26はダイオードブリッジ3〜らを
導通状態にするようなバイアス電流を供給するだめのト
ランジスタである(。
図における32はPN’P)ランジスタ25及びNP1
’j)ランジスタ26のベースバイアス電圧を両者同時
に人、切するだめの制御スイッチである。
まず制御スイッチ32をパ入″にした場合について述べ
る。この場合、電源端子17に適当な電源電圧を加えて
おけば、抵抗27.抵抗28.抵抗29を通してPNP
I−ランラスタ26.及O・NPNl、ランジスタ26
には適当なベースバイアスがかか9、両トランジスタは
能動状態になる。
よってPNP )ランジスタ25のコレクタからはダイ
オードブリッジ3〜6にバイアス電流が供給され、同時
にNPN’)ランジスタ26のコレクタからはダイオー
ドブリッジ3〜6のバイアス電流を吸入する。ここで抵
抗30と抵抗31の特性及びPNP )ランジスタ26
とNPN トランジスタ26のコンプリメンタリ−特性
をできる限り一致させておくととによって、能動状態の
PNj )ランジスタ25のコレクタ電流と、同じく能
動状態のNPN )ランジスタ26のコレクタ電流との
電流量が全く一致するようにしておくoそうすればPN
P )ランジスタ25のコレクタからダイオードブリッ
ジ3〜6に供給されたバイアス電流は、すべてNPN 
)ランジスタ26のコレクタから吸入され、本スイッチ
回路は導通状態となる。
次に制御スイッチ32を切”′にした場合、抵抗27.
抵抗28.抵抗29には電流が流れなくなり、PNPP
NP)ランジスタ25.及びN’PN)ランジスタ26
にはベースバイアスがかからなくなり、両トランジスタ
はオフ状態となる。よってダイオードブリッジ3〜6に
は電流が流れなくなり、本スイッチ回路は遮断状態とな
る。
以上のようにして“本発明によるスイッチ回路は定常状
態においては、非常に優れたスイッチング特性を有する
次に本スイッチ回路の過渡特性について説明する。まず
制御スイッチ32を“°切″から°゛入″切換えた場合
、PNP)ランジスタ25はそのベース電流が抵抗28
.及び抵抗29を通して流れ、能動状態へと移行してコ
レクタ電流が流れ出す。
一方NPN )ランジスタ26は、そのベース電流が、
抵抗27.及び抵抗28を通して流れ込み、能動状態へ
と移行してコレクタ電流が流れ込む。
この際、抵抗27と抵抗29を同一の値にしておけば、
PNP )ランジスタ25とN’PN)ランジスク26
のベースバイアス条件はほとんど同じとなり、両者は同
じタイミングで能動状態になり、同じタイミングで同量
のコレクタ電流を流出入させる。
また制御スイッチ32を°゛入″ら°゛切″切換えた場
合も同様にして、PNP )ランジスタ25とNPN 
トランジスタ26は、両者のベース電流が両タイミング
で遮断される。しかも両トランジスタはどちらも能動状
態で使用しており、飽和領域では使用していないため、
余剰電荷や、ベース蓄積キャリアの作用もない。よって
両トランジスタは同タイミングでオフ状態に入り、同タ
イミングで、コレクタ電流が遮断される。
以上のように本発明によるスイッチ回路は過渡状態にお
いても、非常に優れたスイッチング特性を有する。
第4図は本発明の具体的な構成の一例である。
図において入力端子13から入った信号は、ダイオード
ブリッジ3〜6を通して出力端子14に出力される。P
NP トランジスタ25とNPN )ランジススタ26
は、ダイオードブリッジ3〜6にバイアス電流を流すた
めのもので、両トランジスタのコンプリメンタリ特性及
び抵抗30.抵抗310%性をできる限り一致させてお
くことによって、能動状態での両トランジスタのコレク
タ%流量を一致させておく。抵抗27と抵抗29.及び
抵抗37は、PN’P’l・ランジスタ25とNPNト
ランジスタ26のベースバイアスを−Uするだめの抵抗
で、抵抗27と抵抗29は同一の抵抗値にしておく。ト
ランジスタ36は、PNP トランジスタ25と、NP
Nトランジスタ260ベースバイアス電流を両方同時に
゛入++ 、 ++切パするだめのものである。33は
本スイッチ回路を導通状態にするが、遮断状態にするか
を制御するだめの制御端子であり、この端子がノ・イレ
ベルのときに抵抗34と抵抗35によってトランジスタ
36に適当なベースバイアスが加わシ、トランジスタ3
6はオン状態になる。このときトランジスタ36が飽和
状態にならないように抵抗34と抵抗36を適正な値に
選んでおく。
本回路の動作を図面に基づいて説明する。
1ず制御端子をハイレベルにした場合、抵抗34゜抵抗
35を通してトランジスタ36はベースバイアスが加え
られて能動状態になる。そうすると抵抗27.及び抵抗
29には電流が流れ、P N’ P トランジスタ26
と、NPN トランジスタ26には同時にベースバイア
スが加わり、両トランジスタは能動状態になる。そして
PNP トランジスタ25のコレクタからダイオードブ
リッジ3〜6にバイアス電流が流出し、同時に、NPN
トランジスタ26のコレクタに上記バイアス電流が流入
することによって、本スイッチ回路は導通状態となる□
次に制御流子をローレベルにした場合、トランジスタ3
6はベースバイアスが加わらなくな−リオフ状態になる
。そのため抵抗27.及び抵抗29には電流が流れなく
なり、PNP )ランジスタ25゜及びNPN トラン
ジスタ26.には両方ともベースバイアスがかからなく
なってオフ状態となる。
よってダイオードブリッジ3〜6.にはバイアス電流が
流れず、本スイッチ回路は遮断状態となる。
次に本スイッチ回路の過渡特性について説明する。寸ず
制御端子33をローレベルからハイレベルに切換えた場
合、抵抗34.及び抵抗35を通してトランジスタ36
にはベースバイアスが加わる。そしてトランジスタ36
のコレクターエミッタには電流が流れるが、その場合、
トランジスタ36は飽和領域ではなく能動領域で使用し
ているため、コレクタ側の抵抗27.とエミッタ側の抵
抗29の両端の電圧降下はほとんど同タイミングで発生
し、PNP トランジスタ25とNPN’)ランジスタ
26にはほとんど同じタイミングでベースバイアスが加
わる。よってPNP )ランジスタ25とNPN )ラ
ンジスタ26のコレクタm−流は、はとんど同じタイミ
ングで流入し、きわめて良好なスイッチング特性を得る
ことができる。
制御端子S3をハイレベルからローレベルに切換えた場
合も同様に、l・ランジスタ36は、ベースバイアスが
零になってオフ状態に移行するが、この際トランジスタ
36は、能動領域で使用しており飽和領域では使用して
いないため、余剰型4−やベース蓄積キャリアの作用も
なく、きわめて高速にオフ状態に入る。よってPNPI
−ランジスタ25とNPN )ランジスタ26も、はと
んど同タイミングでオフ状態に入り、両トランジスタの
コレクタ電流はほとんど同タイミングで遮断される。
よってこの場合もきわめて良好なスイ・ノチング特性を
得ることができる0 発明の効果 以上述べたように、本発明は(第4図参照)従来の回路
構成(第2図参照)と比較して、少ない部品点数で簡単
に構成でき、しかも調整箇所等も少ないうえに、そのス
イッチング特性は定常状態においても過渡状態において
もきわめて良好な特性を有しているため、本発明をサン
プル&ホールド回路等に適用すると、非常に大きな効果
が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のサンプル&ホールド回路の簡略図、第2
図は従来のスイッチ回路の具体的な一例を示す電気回路
図、第3図は本発明のスイッチ回路の基本構成を示す電
気回路図、第4図は本発明のスイッチ回路の具体的な構
成の一例を示す電気回路図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1のダイオードのアノードと第2のダイオード
    のアノードを接続し、ここにバイアス電流を供給する第
    1の手段と、第3のダイオードのカソードと第4のダイ
    オードのカソードを接続しここから第1の手段のバイア
    ス電流に相当するバイアス電流を吸引する第2の手段と
    、第1のダイオードのカソードと第3のダイオードのア
    ノードを接続し、ここから信号を入力する第3の手段と
    、第2のダイオードのカソードと第4のダイオードのア
    ノードを接続しここから信号を出力する第4の手段との
    少なくとも4つの手段によって構成されたダイオードス
    イッチにおいて、第1の手段のバイアス電流を第1のP
    NP )ランジスタのコレクタより供給する第5の手段
    と、第2の手段のバイアス電流を第2のNPN トラン
    ジスタのコレクタへ吸引する第6の手段と、第1のPN
    P )ランジスタと、第2のNPN )ランジスタのベ
    ースバイアスを同時に加える第7の手段との、少なくと
    も3つの手段によって構成されることを特徴とするスイ
    ッチ回路。
  2. (2) 第7の手段が、第3のトランジスタのコレクタ
    非飽和出力とエミンタ出力によって、第1のトランジス
    タと第2のトランジスタのベースを同時に加える手段で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のスイ
    ッチ回路。
JP25046283A 1983-12-26 1983-12-26 スイツチ回路 Pending JPS60137127A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25046283A JPS60137127A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 スイツチ回路

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JP25046283A JPS60137127A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 スイツチ回路

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JPS60137127A true JPS60137127A (ja) 1985-07-20

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ID=17208227

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25046283A Pending JPS60137127A (ja) 1983-12-26 1983-12-26 スイツチ回路

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JP (1) JPS60137127A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6538040B1 (en) 1995-12-01 2003-03-25 Sunstar Giken Kabushiki Kaisha Method and apparatus for mixing a high-viscosity material into a gas

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6538040B1 (en) 1995-12-01 2003-03-25 Sunstar Giken Kabushiki Kaisha Method and apparatus for mixing a high-viscosity material into a gas

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