JPS62237755A - 半導体集積回路 - Google Patents

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〕 この発明は、動作が選択的に切り換えられる増幅器など
を設置した半導体集積回路に係り、特に、動作切換え時
の寄生トランジスタの抑制に関する。

〔従来の技術〕

一般に、テープレコーダやビデオテープレコーダでは記
録、再生のための信号系統を持ち、これらの信号系統を
選択的に切り換えて記録モード、再生モードを設定して
いるが、このような複数の信号系統を選択するシステム
では、複数の入力信号を選択して取り出す信号スイッチ
回路が設置される。そして、この種の信号スイッチ回路
は、小型化を図り、信号切換えの信頼性を高めるためＩ
Ｃで構成される。

第２図は、ＩＣ化された信号スイッチ回路の等価回路を
示す。この信号スイッチ回路では、２チヤネルの信号を
選択的に切り換えるため、２つの増幅器２Ａ、２Ｂが設
置されており、その入力端子４Ａ、４Ｂには各系統から
個別に正弦波信号またはパルスなどの入力信号Ｓｉが加
えられる。そして、各増幅器２人、２Ｂに対して共通の
出力段増幅器６が設置されている。

増幅器２Ａ、２Ｂはトランジスタ８．１０から構成され
る差動増幅器１２に対して共通の能動負荷としてカレン
トミラー回路を構成するトランジスタ１４．１６を設置
し、入力側のトランジスタ８のベース側にはトランジス
タ１８および抵抗２０からなるトランジスタ８に対する
バイアス回路を兼ねる前段増幅器を設置している。そし
て、定電流源２２からの定電流は、カレントミラー回路
を構成するトランジスタ２４．２６．２８．３０および
抵抗３２．３４．３６．３８によって、差動増幅器１２
を構成するトランジスタ８．１０および前段増幅器とし
てのトランジスタ１８のエミッタ側に供給されるが、各
増幅器２Ａ、２Ｂの定電流源２２に対してスイッチ回路
４０を設置して、その切換えに応じて定電流の供給を選
択し、選択すべき入力信号に応じて増幅器２Ａ、２Ｂの
動作を切り換える。

増幅器２Ａ、２Ｂの動作選択によって得られた増幅器２
Ａまたは増幅器２Ｂの出力信号は、出力段増幅器６に加
えられる。出力段増幅器６は、出力用トランジスタ４２
．４４に対してバイアス回路を構成するトランジスタ４
６．４８およびダイオード５０．５２を設置するととも
に、トランジスタ４６とカレントミラー回路を構成する
トランジスタ５４を設置し、定電流源５６からの定電流
をトランジスタ５４を介してトランジスタ４６、ダイオ
ード５０．５２およびトランジスタ４８側に供給し、各
増幅器２Ａ、２Ｂの出力信号はトランジスタ４８に加え
られている。

したがって、このような信号スイッチ回路では、入力端
子４Ａ、４Ｂに加えられた信号に対して、スイッチ回路
４０を切り換えて定電流Ｉｔ、ｌｚの何れか一方を流し
て増幅器２Ａ、２Ｂの動作を選択することにより、入力
信号を通過させて出力段増幅器６に加え、出力端子５日
から取り出すことができる。なお、増幅器２Ａ、２Ｂに
は、共通の帰還端子６０が設けられており、この帰還端
子６０に対して出力段増幅器６の出力が帰還素子を介し
て帰還される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、この信号スイッチ回路では、増幅器２Ａ、２
Ｂの何れかがカット・オフ状態に切り換えられた場合で
も、第３図に示すように、トランジスタ１８に対してリ
ーク電流Ｉｔが流れ、このようなリーク電流Ｉｒは、高
温下において顕著である。

このようなリーク電流１ｒによってトランジスタ１８に
は非常に低いレベルのバイアス電流ｉが与えられること
になる。

このようなバイアス電流ｉが与えられると、第４図に示
すように、トランジスタ８に隣接して生起する寄生トラ
ンジスタ６２にも非常に低いレベルでバイアス電流ｉが
与えられる。このとき、トランジスタ４８．１８のベー
ス・エミッタ間電圧をＶＦＩ、ＶＦ２、寄生トランジス
タ６２のベース・エミッタ間電圧を■８とすると、 Ｖｒ＋＃　ＶＦ２＋　ＶＦＳ　　　　・・・・（１）の
関係が成立する。この結果、トランジスタ８にはコレク
タからエミッタ側に電流が流れ、本来のコレクタがエミ
ッタに変わる逆β状態となり、カット・オフ状態にある
増幅器２Ａまたは増幅器２Ｂ側からの信号が寄生トラン
ジスタ６２を介して逆相となって導通しているチャネル
側の増幅器２Ｂまたは増幅器２Ａに伝搬される。

第５図は、トランジスタ８．１０に対して寄生トランジ
スタ６２が生起する状態を示す。

この半導体集積回路の場合、Ｐ型半導体からなる半導体
基板６４にＮ型の高濃度領域からなる埋込みＮ６６を形
成した後、Ｎ型のエピタキシャル層６８を形成し、この
エピタキシャル層６８に対してトランジスタ８．１０の
形成エリアを高濃度のＰ型拡散領域からなる分離領域７
０の設置によって他の部分と区画分離している。

そして、分離領域７０で包囲されたエピタキシャル層６
８の内部表面層には、Ｎ型の高濃度領域を選択的に形成
してベース７２を設置するとともに、Ｐ型の複数の高濃
度領域を形成してコレクタ７４．７６およびエミッタ７
８を形成し、トランジスタ８．１０を構成している。な
お、ＶＦＩ、ＶＦ２はバイアス電圧源を表わす。

したがって、寄生トランジスタ６２は、トランジスタ８
のベース７２をベース、コレクタ７６をエミッタおよび
Ｐ型の分離領域７０をコレクタとして生起し、リーク電
流Ｉｒによってトランジスタ１８にバイアス電流ｉが与
えられると、寄生トランジスタロ２もバイアスされて動
作し、不要な信号が逆相となって他チャネル側に漏洩す
る原因になる。

そこで、この発明は、このような寄生トランジスタの動
作を抑制して信号の漏れを防止した半導体集積回路の提
供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明の半導体集積回路は、第１図に示すように、選
択的に動作が切り換えられる増幅器２Ａ、２Ｂの信号人
力部のそれぞれにＰＮＰ型トランジスタ１８を設置し、
増幅器２Ａまたは２Ｂの動作を停止させた際に、ＰＮＰ
型トランジスタ１８のエミッタ側に電流供給手段（定電
流源８０）から電流を供給してエミッタ電位を第３図な
いし第５図において示した寄生トランジスタ６２が生起
しないレベルに維持させたものである。

〔作　　　用〕

この発明の半導体集積回路は、増幅器２Ａ、２Ｂの動作
状態に無関係に増幅器２Ａ、２Ｂの信号入力部に設置し
たＰＮＰ型トランジスタ１８に対して電流供給手段（定
電流源８０）から電流を供給することにより、そのＰＮ
Ｐ型トランジスタ１８を動作状態として、そのエミッタ
電位を寄生トランジスタ６２が生起しないレベルに維持
させて、寄生トランジスタ６２の動作を抑える。

したがって、動作を停止している増幅器２人または増幅
器２Ｂ側から動作中の増幅器２Ｂまたは増幅器２Ａ側に
対して、寄生トランジスタ６２の生起による信号の漏れ
を防止することができる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図は、この発明の半導体集積回路の実施例を示す。

第１図に示すように、この半導体集積回路は、第２図に
示した信号スイッチ回路と同様の信号スイッチ回路を構
成している。すなわち、この信号スイッチ回路は、増幅
器２人、２Ｂを設置し、入力端子４Ａ、４Ｂに加えられ
る入力信号に対応して増幅器２Ａ、２Ｂの動作を切り換
え、各増幅器２Ａ、２Ｂから得られた出力信号を、各増
幅器２Ａ、２Ｂに対して共通に設置した出力段増幅器６
に加えて取り出すものである。

各増幅器２人、２Ｂは、トランジスタ８．１０から構成
される差動増幅器１２に対して共通の能動負荷としてカ
レントミラー回路を構成するトランジスタ１４．１６を
設置し、信号入力部のトランジスタ８のベース側には、
ＰＮＰ型トランジスタ１８および抵抗２０からなるトラ
ンジスタ８に対するバイアス回路を共用する前段増幅器
が設置されている。定電流源２２からの定電流は、カレ
ントミラー回路を構成するトランジスタ２４．２８．３
０および抵抗３２．３６．３８によって差動増幅器１２
のトランジスタ８、工Ｏに供給されるが、各増幅器２Ａ
、２Ｂの定電流源２２に対してスイッチ回路４０を設置
して、その切換えに応じて定電流の供給が選択され、選
択すべき入力信号に応じて増幅器２Ａ、２Ｂの動作が切
り換えられる。

そして、差動増幅器１２を構成するトランジスタ８．１
０に動作電流を供給する電流供給系統に対して、電流供
給手段としての定電流源８０を別個に設置し、この定電
流源８０からの定電流を、トランジスタ８のベース側に
設置したトランジスタ１８のエミッタに常時供給するよ
うにしている。

この場合、定電流源８０は定電流源２２とは別の回路を
構成しており、スイッチ回路４０の切換えには無関係に
定電流を出力し、各増幅器２Ａ、２Ｂの動作状態とは無
関係にトランジスタ１８がバイアス状態に設定されてい
る。

そして、増幅器２Ａ、２Ｂの動作選択によって得られた
増幅器２Ａまたは増幅器２Ｂの出力信号が出力段増幅器
６に加えられる。出力段増幅器６は、出力用トランジス
タ４２．４４に対してバイアス回路を構成するトランジ
スタ４６．４８およびダイオード５０．５２を設置する
とともに、トランジスタ４６とカレントミラー回路を構
成するトランジスタ５４を設置し、定電流源５６からの
定電流をトランジスタ５４を介してトランジスタ４６、
ダイオード５０．５２およびトランジスタ４８側に供給
している。各増幅器２Ａ、２Ｂの出力信号は、トランジ
スタ４８に加えられて、その出力段増幅器６の出力が出
力端子５８から取り出される。また、各増幅器２Ａ、２
Ｂのトランジスタ１０のベースに設けられた帰還端子６
０には、出力段増幅器６の出力端子５８から図示してい
ない帰還回路を介して負帰還信号ＮＦが加えられる。

したがって、この半導体集積回路では、スイッチ回路４
０の切換えによる増幅器２Ａ、２Ｂの差動増幅器１２の
動作状態には無関係に、トランジスタ１８に対してバイ
アス電流が定電流源８０から供給されて、トランジスタ
１８は導通状態に維持され、そのエミッタ電位は寄生ト
ランジスタ６２を生起させないレベルに維持される。

この場合、第４図に示したトランジスタ８．４日および
寄生トランジスタ６２のバイアスは、■□＜＜ｖｒｚ＋
ｖｙｓ　　　　・・・・（２）の関係となり、寄生トラ
ンジスタ６２は不活性の状態となる。この結果、第４図
に示したような、本来、カット・オフ状態にある増幅器
２Ａまたは増幅器２Ｂから動作状態にある増幅器２Ｂま
たは増幅器２Ａ側への信号の漏れを防止することができ
る。

なお、実施例では、増幅器２Ａ、２Ｂの信号入力部に設
置されたＰＮＰ型トランジスタ１８に対する電流供給手
段として定電流源８０を設置したが、ＰＮＰ型トランジ
スタ１８に対する電流供給手段としては、ＰＮＰ型トラ
ンジスタ１８のエミッタ電位を寄生トランジスタ６２が
生起しないレベルに維持する電流供給能力を持つ抵抗な
どの素子で構成すればよく、定電流源８０に限定される
ものではない。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、増幅器の動作
状態には無関係に、増幅器の信号入力部に設置したＰＮ
Ｐ型トランジスタに対して電流供給手段から電流を供給
して、そのトランジスタを動作状態とし、寄生トランジ
スタの動作を抑制することにより、動作を停止している
増幅器側から動作中の増幅器側に対して、寄生トランジ
スタの生起による信号の漏れを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の半導体集積回路の実施例の等価回路
を示す回路図、第２図は従来の信号スイッチ回路を構成
する半導体集積回路の等価回路を示す回路図、第３図は
第２図に示した半導体集積回路のカット・オフ側の増幅
器を示す回路図、第４図は第３図に示した増幅器におけ
る寄生トランジスタの生起を示す回路図、第５図は第４
図の半導体集積回路の構造を示す断面図である。 ２Ａ、２Ｂ・・・増幅器、１８・・・ＰＮＰ型トランジ
スタ、６２・・・寄生トランジスタ、８０・・・電流供
給手段としての定電流源。 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 選択的に動作が切り換えられる増幅器の信号入力部のそ
   れぞれにＰＮＰ型トランジスタを設置し、前記増幅器の
   動作を停止させた際に、前記ＰＮＰ型トランジスタのエ
   ミッタ側に電流供給手段から電流を供給してエミッタ電
   位を寄生トランジスタが生起しないレベルに維持させた
   ことを特徴とする半導体集積回路。