JP2000077992A - Analog switch - Google Patents
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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- H03K2217/00—Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
- H03K2217/0018—Special modifications or use of the back gate voltage of a FET
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Abstract
(57)【要約】
【課題】安価で製造することができ、オン抵抗が低く、
出力精度の高いアナログスイッチを提供する。
【解決手段】第1端子と第2端子との間に接続された第
1のN型MOSトランジスタおよび第1のP型MOSト
ランジスタを有するアナログスイッチにおいて、さら
に、第1端子と第1のN型MOSトランジスタのバック
ゲートとの間に第2のN型MOSトランジスタを接続
し、第1端子と第1のP型MOSトランジスタのバック
ゲートとの間に第2のP型MOSトランジスタを接続す
ることにより、上記課題を解決する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To be manufactured at low cost, to have low on-resistance,
Provide an analog switch with high output accuracy. An analog switch having a first N-type MOS transistor and a first P-type MOS transistor connected between a first terminal and a second terminal, further comprising a first terminal and a first N-type MOS transistor. By connecting a second N-type MOS transistor to the back gate of the MOS transistor and connecting the second P-type MOS transistor between the first terminal and the back gate of the first P-type MOS transistor To solve the above problem.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、特に限定するわけ
ではないが、例えばDAコンバータの基準電圧回路等
で、基準電圧の1つを選択的に出力するために用いられ
るアナログスイッチに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to, but not limited to, an analog switch used for selectively outputting one of reference voltages in, for example, a reference voltage circuit of a DA converter. .
【0002】[0002]
【従来の技術】前述するDAコンバータの基準電圧回路
の一例の構成回路図を図6に示す。図示例の基準電圧回
路32は、基準電圧VREFHと基準電圧VREFLと
の間に、等しい抵抗値を持つ抵抗素子Rを直列に接続し
て構成されたラダー抵抗12、および、このラダー抵抗
12の各抵抗素子Rの接続点A,B,Cとこの基準電圧
回路32の出力端子との間に各々接続されたアナログス
イッチ34(34a,34b,34c)を有する。2. Description of the Related Art FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a reference voltage circuit of a DA converter. The reference voltage circuit 32 of the illustrated example includes a ladder resistor 12 configured by connecting in series a resistance element R having an equal resistance value between a reference voltage VREFH and a reference voltage VREFL, and each of the ladder resistors 12. An analog switch (34a, 34b, 34c) is connected between each of the connection points A, B, and C of the resistance element R and the output terminal of the reference voltage circuit 32.
【0003】この基準電圧回路32において、まず、ラ
ダー抵抗12の各抵抗素子Rの接続点A,B,Cでは、
基準電圧VREFHと基準電圧VREFLとの間の電圧
を抵抗素子Rで均等に分圧して得られる基準電圧が発生
される。アナログスイッチ34は、同時にはアナログス
イッチ34a,34bまたは34cの内の1つだけがオ
ンとされ、ラダー抵抗12の各抵抗素子Rの接続点A,
B,Cで発生される基準電圧の内の1つが、この基準電
圧回路32から出力される。In the reference voltage circuit 32, first, at connection points A, B, and C of the respective resistance elements R of the ladder resistance 12,
A reference voltage obtained by equally dividing the voltage between the reference voltage VREFH and the reference voltage VREFL by the resistance element R is generated. In the analog switch 34, only one of the analog switches 34a, 34b or 34c is turned on at the same time, and the connection points A,
One of the reference voltages generated by B and C is output from the reference voltage circuit 32.
【0004】上述する従来の基準電圧回路32では、ア
ナログスイッチ34として、例えばエンハンスメント型
のN型MOSトランジスタ(以下、NMOSという)と
P型MOSトランジスタ(以下、PMOSという)とを
並列に接続したものが用いられている。In the above-described conventional reference voltage circuit 32, for example, an enhancement-type N-type MOS transistor (hereinafter referred to as NMOS) and a P-type MOS transistor (hereinafter referred to as PMOS) are connected in parallel as the analog switch 34. Is used.
【0005】しかし、基準電圧回路32のラダー抵抗1
2の各接続点A,B,Cでは、各々異なる基準電圧が発
生され、アナログスイッチ34a,34b,34c毎に
ソース・バックゲート間の電位差が異なるため、基板バ
イアス効果によって、基準電圧VREFH,VREFL
の中間電位近傍になるにつれ、MOSトランジスタのし
きい値電圧が上昇してオン抵抗が高くなり、出力される
基準電圧の誤差が大きくなる、高速動作させることがで
きない等の問題点があった。However, the ladder resistance 1 of the reference voltage circuit 32
2, different reference voltages are generated at the respective connection points A, B, and C. Since the potential difference between the source and the back gate differs for each of the analog switches 34a, 34b, and 34c, the reference voltages VREFH, VREFL are caused by the body bias effect.
, The threshold voltage of the MOS transistor increases, the on-resistance increases, the error in the output reference voltage increases, and high-speed operation cannot be performed.
【0006】このような問題を解決する1つの手段とし
て、例えば特許番号第2647970号公報に開示の基
準電圧回路を挙げることができる。As one means for solving such a problem, for example, a reference voltage circuit disclosed in Japanese Patent No. 2647970 can be cited.
【0007】ここで、同公報に開示の基準電圧回路の一
例の構成回路図を図7に示す。同図に示す基準電圧回路
36は、図6に示す基準電圧回路32のアナログスイッ
チ34とは異なる構成のアナログスイッチ38を有す
る。高電位部のアナログスイッチ38aは、エンハンス
メント型のPMOSを並列接続して構成され、低電位部
のアナログスイッチ38cは、エンハンスメント型のN
MOSを並列接続して構成され、中間電位部のアナログ
スイッチ38bは、しきい値電圧が0V付近のNMOS
を並列接続して構成されている。FIG. 7 shows a circuit diagram of an example of the reference voltage circuit disclosed in the above publication. The reference voltage circuit 36 shown in the figure has an analog switch 38 having a different configuration from the analog switch 34 of the reference voltage circuit 32 shown in FIG. The high-potential part analog switch 38a is configured by connecting an enhancement-type PMOS in parallel, and the low-potential part analog switch 38c is configured by an enhancement-type N
MOS is connected in parallel, and the analog switch 38b at the intermediate potential portion is connected to the NMOS switch whose threshold voltage is near 0V.
Are connected in parallel.
【0008】この基準電圧回路36によれば、上記構成
によって、各電位領域のアナログスイッチ38a,38
b,38cのオン抵抗を十分低くすることができるた
め、基準電圧の精度を向上させることができるととも
に、動作速度の向上を図ることができるとしている。し
かし、同公報に開示の手段では、通常のしきい値を持つ
トランジスタの他に、しきい値電圧の低いトランジスタ
が必要となるため、製造プロセスが複雑になり、製造コ
ストも増大するという別の問題点があった。According to this reference voltage circuit 36, the analog switches 38a, 38
It is stated that since the on-resistances of b and 38c can be sufficiently reduced, the accuracy of the reference voltage can be improved and the operation speed can be improved. However, in the means disclosed in the publication, a transistor having a low threshold voltage is required in addition to a transistor having a normal threshold voltage, which complicates the manufacturing process and increases the manufacturing cost. There was a problem.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
従来技術に基づく問題点をかえりみて、安価で製造する
ことができ、オン抵抗が低く、出力精度の高いアナログ
スイッチを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an analog switch which can be manufactured at a low cost, has a low on-resistance, and has a high output accuracy, in view of the problems based on the prior art. is there.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、第1端子と第2端子との間に接続された
第1のN型MOSトランジスタおよび第1のP型MOS
トランジスタを有するアナログスイッチであって、さら
に、前記第1端子と前記第1のN型MOSトランジスタ
のバックゲートとの間に接続された第2のN型MOSト
ランジスタと、前記第1端子と前記第1のP型MOSト
ランジスタのバックゲートとの間に接続された第2のP
型MOSトランジスタとを有することを特徴とするアナ
ログスイッチを提供するものである。ここで、上記アナ
ログスイッチであって、さらに、前記第2端子と前記第
1のN型MOSトランジスタのバックゲートとの間に接
続された第3のN型MOSトランジスタと、前記第2端
子と前記第1のP型MOSトランジスタのバックゲート
との間に接続された第3のP型MOSトランジスタとを
有するのが好ましい。To achieve the above object, the present invention provides a first N-type MOS transistor and a first P-type MOS transistor connected between a first terminal and a second terminal.
An analog switch having a transistor, further comprising: a second N-type MOS transistor connected between the first terminal and a back gate of the first N-type MOS transistor; Second P-type MOS transistor connected to the back gate of the first P-type MOS transistor.
An analog switch characterized by having a type MOS transistor. Here, in the analog switch, further, a third N-type MOS transistor connected between the second terminal and a back gate of the first N-type MOS transistor; Preferably, a third P-type MOS transistor is connected between the first P-type MOS transistor and the back gate.
【0011】また、上記アナログスイッチであって、さ
らに、前記第2のN型MOSトランジスタがオフした時
に、前記第1のN型MOSトランジスタのバックゲート
の電位を固定する手段と、前記第2のP型MOSトラン
ジスタがオフした時に、前記第1のP型MOSトランジ
スタのバックゲートの電位を固定する手段とを有するの
が好ましい。ここで、上記アナログスイッチであって、
さらに、前記第2端子と前記第1のN型MOSトランジ
スタのバックゲートとの間に接続された第3のN型MO
Sトランジスタと、前記第2端子と前記第1のP型MO
Sトランジスタのバックゲートとの間に接続された第3
のP型MOSトランジスタとを有するのが好ましい。The above-mentioned analog switch, further comprising: means for fixing a potential of a back gate of the first N-type MOS transistor when the second N-type MOS transistor is turned off; It is preferable to have a means for fixing the potential of the back gate of the first P-type MOS transistor when the P-type MOS transistor is turned off. Where the analog switch is
Furthermore, a third N-type MOS connected between the second terminal and the back gate of the first N-type MOS transistor
An S transistor, the second terminal, and the first P-type MO.
A third transistor connected to the back gate of the S transistor;
And a P-type MOS transistor.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下に、添付の図面に示す好適実
施例に基づいて、本発明のアナログスイッチを詳細に説
明する。図1は、本発明のアナログスイッチを用いた基
準電圧回路の一実施例の構成概念図である。図示例の基
準電圧回路10は、例えば抵抗分圧方式のDAコンバー
タ等で使用されるもので、ラダー抵抗12、および、ア
ナログスイッチ(SW)14(14a,14b,14
c)を有する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an analog switch according to the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings. FIG. 1 is a configuration conceptual diagram of an embodiment of a reference voltage circuit using an analog switch according to the present invention. The reference voltage circuit 10 in the illustrated example is used in, for example, a DA converter of a resistive voltage dividing system, and includes a ladder resistor 12 and an analog switch (SW) 14 (14a, 14b, 14
c).
【0013】この基準電圧回路10において、まず、ラ
ダー抵抗12は、基準電圧VREFHと基準電圧VRE
FLとの間に、等しい抵抗値を持つ4つの抵抗素子Rを
直列に接続して構成されている。ラダー抵抗の抵抗素子
Rの接続点A,B,Cでは、基準電圧VREFHと基準
電圧VREFLとの間の電圧を、4つの抵抗素子Rで均
等に分圧して得られる基準電圧が発生され、各々対応す
るアナログスイッチ14a,14b,14cに供給され
ている。In the reference voltage circuit 10, first, the ladder resistor 12 includes a reference voltage VREFH and a reference voltage VREF.
It is configured such that four resistance elements R having the same resistance value are connected in series between the FL and the FL. At the connection points A, B, and C of the resistance elements R of the ladder resistance, a reference voltage obtained by equally dividing the voltage between the reference voltage VREFH and the reference voltage VREFL by the four resistance elements R is generated. It is supplied to the corresponding analog switches 14a, 14b, 14c.
【0014】アナログスイッチ14は、本発明のアナロ
グスイッチであって、ラダー抵抗12の抵抗素子Rの接
続点A,B,Cから供給される基準電圧をアナログ入力
電圧として受け取り、これをアナログ出力電圧として出
力する。基準電圧回路10では、同時にはアナログスイ
ッチ14a,14bまたは14cの内の1つだけがオン
とされ、ラダー抵抗12の抵抗素子Rの各接続点A,
B,Cで発生される基準電圧の内の1つが出力される。The analog switch 14 is an analog switch according to the present invention. The analog switch 14 receives a reference voltage supplied from the connection points A, B, and C of the resistance element R of the ladder resistor 12 as an analog input voltage, and receives this as an analog output voltage. Output as In the reference voltage circuit 10, only one of the analog switches 14a, 14b or 14c is turned on at the same time, and each connection point A,
One of the reference voltages generated at B and C is output.
【0015】続いて、図2に、上記アナログスイッチの
一実施例の構成回路図を示す。図示例のアナログスイッ
チ14は、第1端子と第2端子との間に接続されたN型
MOSトランジスタ(以下、NMOSという)16およ
びP型MOSトランジスタ(以下、PMOSという)1
8、第1端子とNMOS16のバックゲートとの間に接
続されたNMOS20、ならびに、第1端子とPMOS
18のバックゲートとの間に接続されたPMOS22を
有する。FIG. 2 is a circuit diagram showing one embodiment of the analog switch. The illustrated analog switch 14 includes an N-type MOS transistor (hereinafter referred to as NMOS) 16 and a P-type MOS transistor (hereinafter referred to as PMOS) 1 connected between a first terminal and a second terminal.
8, the NMOS 20 connected between the first terminal and the back gate of the NMOS 16, and the first terminal and the PMOS
And a PMOS 22 connected between the back gate 18 and the back gate 18.
【0016】ここで、NMOS16,20のゲートに
は、入力されるデジタル信号をデコードして得られるデ
コード信号φが入力され、PMOS18,22のゲート
には、デコード信号φの反転信号である反転デコード信
号φ ̄が入力されている。また、NMOS20,PMO
S22のバックゲートは、基本的に、ソース(第1端子
側)の電位以下および以上の電位、図示例の場合、各々
基準電圧VREFL,VREFHに接続されている。そ
して、本実施例では、アナログスイッチ14の第1端子
は、基準電圧回路10の入力側に接続され、第2端子
は、出力側に接続されている。Here, a decode signal φ obtained by decoding an input digital signal is input to the gates of the NMOSs 16 and 20, and an inverted decode which is an inverted signal of the decode signal φ is input to the gates of the PMOSs 18 and 22. Signal φ ̄ is input. NMOS20, PMO
The back gate of S22 is basically connected to a potential lower than or higher than the source (first terminal side), and in the case of the illustrated example, to the reference voltages VREFL and VREFH, respectively. In the present embodiment, the first terminal of the analog switch 14 is connected to the input side of the reference voltage circuit 10, and the second terminal is connected to the output side.
【0017】このアナログスイッチ14においては、基
本的に、デコード信号φがハイレベル、すなわち、反転
デコード信号φ ̄がローレベルとされた時に第1端子と
第2端子とが導通し、入力側の電位、すなわち、ラダー
抵抗12の各接続点A,B,Cから供給される基準電圧
が出力側に出力される。逆に、デコード信号φがローレ
ベル、すなわち、反転デコード信号φ ̄がハイレベルと
された時には、第1端子と第2端子とが遮断される。In this analog switch 14, basically, when the decode signal φ is at the high level, that is, when the inverted decode signal φ # is at the low level, the first terminal and the second terminal conduct, and the input side The potential, that is, the reference voltage supplied from each connection point A, B, C of the ladder resistor 12 is output to the output side. Conversely, when the decode signal φ is at the low level, that is, when the inverted decode signal φ # is at the high level, the first terminal and the second terminal are shut off.
【0018】まず、デコード信号φがハイレベル、反転
デコード信号φ ̄がローレベルとされた時、入力側の電
位に応じて、NMOS20またはPMOS22のどちら
か、あるいは、両方がオンする。本実施例の場合、アナ
ログスイッチ14aではPMOS22だけがオンし、ア
ナログスイッチ14cではNMOS20だけがオンし、
アナログスイッチ14bでは、NMOS20およびPM
OS22の両方がオンするものとする。First, when the decode signal φ is at a high level and the inverted decode signal φ is at a low level, one or both of the NMOS 20 and the PMOS 22 are turned on in accordance with the potential on the input side. In the case of this embodiment, only the PMOS 22 is turned on in the analog switch 14a, and only the NMOS 20 is turned on in the analog switch 14c.
In the analog switch 14b, the NMOS 20 and the PM
It is assumed that both the OS 22 are turned on.
【0019】通常、MOSトランジスタは、ゲート・ソ
ース間の電位差が、しきい値電圧よりも大きくなるとオ
ンする。したがって、図1に示す基準電圧回路10で
は、入力側の電位、すなわち、ラダー抵抗12から供給
される基準電圧が比較的低電位であるアナログスイッチ
14b,14cのNMOS20がオンし、ラダー抵抗1
2から供給される基準電圧が比較的高電位であるアナロ
グスイッチ14a,14bのPMOS22がオンする。Normally, a MOS transistor is turned on when a potential difference between a gate and a source becomes larger than a threshold voltage. Therefore, in the reference voltage circuit 10 shown in FIG. 1, the NMOS 20 of the analog switches 14b and 14c whose input potential, that is, the reference voltage supplied from the ladder resistor 12 is relatively low, is turned on, and the ladder resistor 1
The PMOS 22 of the analog switches 14a and 14b whose reference voltage supplied from the second switch 2 is relatively high is turned on.
【0020】NMOS20がオンすることにより、NM
OS16のバックゲートとソースとが電気的に短絡さ
れ、同じく、PMOS22がオンすることにより、PM
OS18のバックゲートとソースが短絡される。したが
って、本発明のアナログスイッチ14では、NMOS1
6のバックゲートとソースとの間に電位差が発生しない
ため、基板バイアス効果により、NMOS16のしきい
値電圧が上昇してオン抵抗が上昇するということがな
い。When the NMOS 20 is turned on, NM
When the back gate and the source of the OS 16 are electrically short-circuited and the PMOS 22 is turned on, the PM
The back gate and the source of the OS 18 are short-circuited. Therefore, in the analog switch 14 of the present invention, the NMOS 1
Since no potential difference occurs between the back gate and the source of No. 6, the threshold voltage of the NMOS 16 does not increase due to the substrate bias effect, and the on-resistance does not increase.
【0021】NMOS20がオンして、NMOS16の
バックゲートが、入力側の電位に相当する電位となって
安定し、NMOS16のしきい値電圧が確定する。同じ
く、PMOS22がオンして、PMOS18のバックゲ
ートが、入力側の電位に相当する電位となって安定し、
NMOS16のしきい値電圧が確定する。NMOS16
およびPMOS18は、ゲート・ソース間の電位差が、
しきい値電圧よりも大きくなった時点でオンする。When the NMOS 20 is turned on, the back gate of the NMOS 16 becomes stable at a potential corresponding to the potential on the input side, and the threshold voltage of the NMOS 16 is determined. Similarly, the PMOS 22 is turned on, and the back gate of the PMOS 18 is stabilized at a potential corresponding to the potential on the input side,
The threshold voltage of the NMOS 16 is determined. NMOS 16
And the PMOS 18 have a gate-source potential difference of
It turns on when it becomes higher than the threshold voltage.
【0022】この時、入力側および出力側の電位に応じ
て、例えば入力側よりも出力側の電位の方が高い場合、
オン抵抗の低いNMOS16およびPMOS18のチャ
ネルを介して、出力側の電荷が入力側にディスチャージ
されるのと同時に、PMOS18のバックゲートとソー
スとの間で形成される寄生ダイオード26およびPMO
S22のチャネルの経路を介してディスチャージされる
ため、出力側の電荷を入力側に高速にディスチャージす
ることができる。At this time, for example, when the potential on the output side is higher than the potential on the input side according to the potentials on the input side and the output side,
At the same time that the charge on the output side is discharged to the input side via the channels of the NMOS 16 and the PMOS 18 having a low on-resistance, the parasitic diode 26 and the PMO formed between the back gate and the source of the PMOS 18 are simultaneously discharged.
Since the charges are discharged through the channel path of S22, the charges on the output side can be discharged to the input side at high speed.
【0023】一方、出力側よりも入力側の電位の方が高
い場合、同じく、オン抵抗の低いNMOS16およびP
MOS18のチャネルを介して、出力側が入力側の電位
までチャージアップされるのと同時に、NMOS20の
チャネルおよびNMOS16のバックゲートとソースと
の間で形成される寄生ダイオード24の経路を介してチ
ャージアップされるため、出力側を入力側の電位まで高
速にチャージアップすることができる。On the other hand, when the potential on the input side is higher than that on the output side, the NMOS 16 and P
At the same time as the output side is charged up to the input side potential via the channel of the MOS 18, the output side is charged up via the channel of the NMOS 20 and the path of the parasitic diode 24 formed between the back gate and the source of the NMOS 16. Therefore, the output side can be charged up to the potential on the input side at high speed.
【0024】続いて、デコード信号φがローレベル、反
転デコード信号φ ̄がハイレベルとされた時には、NM
OS16,18およびPMOS20,22はいずれもオ
フし、入力側と出力側とは電気的に遮断される。Subsequently, when the decode signal φ goes low and the inverted decode signal φ # goes high, NM
The OSs 16 and 18 and the PMOSs 20 and 22 are both turned off, and the input side and the output side are electrically disconnected.
【0025】なお、アナログスイッチとしては、入出力
間の特性が対称となることが望ましい。そこで、図3
に、その一例の回路構成を開示する。図3に示すアナロ
グスイッチ14は、図2に示すアナログスイッチ14に
おいて、さらに、第2端子とNMOS16のバックゲー
トとの間に接続されたNMOS21、および、第2端子
とPMOS18のバックゲートとの間に接続されたPM
OS23を有するものである。It is desirable for the analog switch to have symmetrical characteristics between input and output. Therefore, FIG.
An example of the circuit configuration will be disclosed below. The analog switch 14 shown in FIG. 3 is different from the analog switch 14 shown in FIG. 2 in that an NMOS 21 connected between the second terminal and the back gate of the NMOS 16 and an NMOS 21 connected between the second terminal and the back gate of the PMOS 18 PM connected to
It has an OS 23.
【0026】これらのNMOS21およびPMOS23
のゲートには、各々デコード信号φおよび反転デコード
信号φ ̄が入力され、それらのバックゲートは、各々基
準電圧VREFLおよびVREFHに接続されている。
図3に示すアナログスイッチ14の基本的な動作は、図
2に示すアナログスイッチ14と同じであり、前述のよ
うに、その入出力間の特性が対称であるため、さらに、
動作速度および出力精度を向上させることができる。These NMOS 21 and PMOS 23
, A decode signal φ and an inverted decode signal φ # are input, and their back gates are connected to reference voltages VREFL and VREFH, respectively.
The basic operation of the analog switch 14 shown in FIG. 3 is the same as that of the analog switch 14 shown in FIG. 2, and as described above, the characteristics between the input and output are symmetric.
The operation speed and output accuracy can be improved.
【0027】ところで、アナログスイッチ14の入力側
と出力側とを電気的に遮断した時、NMOS16および
PMOS18のバックゲートは、フローティング状態と
なる。この状態でも構わないが、バックゲートをフロー
ティング状態にすると、しきい値電圧が不安定になり、
ノイズ等の影響を受けて、NMOS16およびPMOS
18のソース・ドレイン間にリーク電流が流れる可能性
もあるため、NMOS20およびPMOS22がオフし
た時に、NMOS16およびPMOS18のバックゲー
トの電位を固定するのが好ましい。When the input side and the output side of the analog switch 14 are electrically disconnected, the back gates of the NMOS 16 and the PMOS 18 are in a floating state. In this state, if the back gate is in a floating state, the threshold voltage becomes unstable,
Under the influence of noise, etc., NMOS 16 and PMOS
Since a leak current may flow between the source and the drain of the NMOS 18, it is preferable to fix the potentials of the back gates of the NMOS 16 and the PMOS 18 when the NMOS 20 and the PMOS 22 are turned off.
【0028】ここで、図4に、本発明のアナログスイッ
チの別の実施例の構成回路図を示す。このアナログスイ
ッチ14’は、図2に示すアナログスイッチ14におい
て、さらに、NMOS28およびPMOS30を有する
もので、そのゲートには、各々反転デコード信号φ ̄お
よびデコード信号φが入力され、ソースおよびバックゲ
ートは、各々基準電圧VREFLおよびVREFHに接
続され、ドレインは、各々NMOS16およびPMOS
18のバックゲートに接続されている。FIG. 4 is a circuit diagram showing another embodiment of the analog switch according to the present invention. The analog switch 14 'is different from the analog switch 14 shown in FIG. 2 in that the analog switch 14' further includes an NMOS 28 and a PMOS 30. The gate of the analog switch 14 'is supplied with an inverted decode signal φ and a decode signal φ. Are connected to reference voltages VREFL and VREFH, respectively, and the drains are NMOS16 and PMOS, respectively.
18 back gates.
【0029】このアナログスイッチ14’の基本的な動
作は、図2に示すアナログスイッチ14と全く同じであ
る。NMOS28およびPMOS30は、デコード信号
φがローレベル、反転デコード信号φ ̄がハイレベル、
すなわち、NMOS20およびPMOS22がオフし
て、NMOS16およびPMOS18のバックゲートが
フローティング状態となった時にオンし、逆に、デコー
ド信号φがハイレベル、反転デコード信号φ ̄がローレ
ベルとされた時にオフする。The basic operation of the analog switch 14 'is exactly the same as that of the analog switch 14 shown in FIG. In the NMOS 28 and the PMOS 30, the decode signal φ is at a low level, the inverted decode signal φ is at a high level,
That is, the NMOS 20 and the PMOS 22 are turned off, and the NMOS 16 and the PMOS 18 are turned on when the back gates are in a floating state, and conversely, turned off when the decode signal φ is at a high level and the inverted decode signal φ is at a low level. .
【0030】したがって、NMOS20およびPMOS
22がオフした時に、NMOS16のバックゲートは、
NMOS28を介して基準電圧VREFLに固定され、
PMOS18のバックゲートは、PMOS30を介して
基準電圧VREFHに固定されるため、NMOS16お
よびPMOS18のしきい値電圧を安定させることがで
き、NMOS16およびPMOS18が完全にオフされ
るため、リーク電流も完全に防止することができる。Therefore, NMOS 20 and PMOS 20
When 22 turns off, the back gate of NMOS 16
The reference voltage VREFL is fixed via the NMOS 28,
The back gate of the PMOS 18 is fixed to the reference voltage VREFH via the PMOS 30, so that the threshold voltages of the NMOS 16 and the PMOS 18 can be stabilized, and the NMOS 16 and the PMOS 18 are completely turned off. Can be prevented.
【0031】さらに、図3に示すアナログスイッチ14
の場合と同じように、アナログスイッチの入出力特性を
対称とするための回路構成の一例を図5に示す。図5に
示すアナログスイッチ14’は、図4に示すアナログス
イッチ14’において、さらに、第2端子とNMOS1
6のバックゲートとの間に接続されたNMOS21、お
よび、第2端子とPMOS18のバックゲートとの間に
接続されたPMOS23を有するものである。Further, the analog switch 14 shown in FIG.
FIG. 5 shows an example of a circuit configuration for making the input / output characteristics of the analog switch symmetrical as in the case of FIG. The analog switch 14 'shown in FIG. 5 is different from the analog switch 14' shown in FIG.
6 and an NMOS 21 connected between the second terminal and the back gate of the PMOS 18.
【0032】これらのNMOS21およびPMOS23
のゲートには、各々デコード信号φおよび反転デコード
信号φ ̄が入力され、それらのバックゲートは、各々基
準電圧VREFLおよびVREFHに接続されている。
図5に示すアナログスイッチ14’の基本的な動作は、
図4に示すアナログスイッチ14’と同じであり、その
入出力間の特性が対称であるため、さらに、動作速度お
よび出力精度を向上させることができる。These NMOS 21 and PMOS 23
, A decode signal φ and an inverted decode signal φ # are input, and their back gates are connected to reference voltages VREFL and VREFH, respectively.
The basic operation of the analog switch 14 'shown in FIG.
This is the same as the analog switch 14 'shown in FIG. 4 and its input / output characteristics are symmetrical, so that the operation speed and output accuracy can be further improved.
【0033】本発明のアナログスイッチは、基本的に以
上のようなものである。なお、上記実施例では、NMO
S16およびPMOS18のバックゲートの電位を固定
する手段の一例として、図4に示すように、各々NMO
S28およびPMOS30を挙げているが、本発明はこ
れに限定されず、バックゲートの電位を固定することが
できれば、どのような回路構成であってもよいし、どの
ような電位に固定してもよい。The analog switch of the present invention is basically as described above. In the above embodiment, the NMO
As an example of means for fixing the potential of the back gate of S16 and PMOS 18, as shown in FIG.
Although S28 and PMOS 30 have been described, the present invention is not limited to this, and any circuit configuration may be used as long as the potential of the back gate can be fixed. Good.
【0034】また、上記実施例では、従来技術との対比
が容易となるように、本発明のアナログスイッチを基準
電圧回路に適用した場合の一例を挙げて説明したが、こ
れも限定されず、本発明のアナログスイッチは、例えば
サンプルホールド回路のサンプル用スイッチとして使用
する等、高速性、高精度が要求されるアナログスイッチ
として、各種のアプリケーションに利用可能であること
は言うまでもないことである。Further, in the above embodiment, an example in which the analog switch of the present invention is applied to a reference voltage circuit has been described so as to be easily compared with the prior art. However, the present invention is not limited thereto. It goes without saying that the analog switch of the present invention can be used for various applications as an analog switch that requires high speed and high accuracy, such as being used as a sample switch of a sample and hold circuit.
【0035】以上、本発明のアナログスイッチについて
詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されず、
本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や
変更をしてもよいのはもちろんである。Although the analog switch according to the present invention has been described in detail, the present invention is not limited to the above-described embodiment.
Of course, various improvements and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.
【0036】[0036]
【発明の効果】以上詳細に説明した様に、本発明のアナ
ログスイッチは、基本的に、第1端子と第2端子との間
に接続された第1のNMOSおよび第1のPMOSを有
するアナログスイッチにおいて、さらに、第1端子と第
1のNMOSのバックゲートとの間に第2のNMOSを
接続し、第1端子と第1のPMOSのバックゲートとの
間に第2のPMOSを接続したものである。本発明のア
ナログスイッチによれば、上記構成によって、第1端子
と第2端子とを導通させた時に、第1のNMOSのソー
スとバックゲートとの間に電位差が発生しないため、基
板バイアス効果によって、第1のNMOSおよび第1の
PMOSのしきい値電圧が上昇したり、オン抵抗が上昇
したりせず、アナログスイッチを高速動作させることが
できるし、アナログスイッチの出力精度も向上させるこ
とができる。また、本発明のアナログスイッチは、通常
の製造プロセスを用いて製造できるため、コストの上昇
がなく、安価に製造することができる。As described in detail above, the analog switch of the present invention basically includes an analog switch having a first NMOS and a first PMOS connected between a first terminal and a second terminal. In the switch, further, a second NMOS is connected between the first terminal and the back gate of the first NMOS, and a second PMOS is connected between the first terminal and the back gate of the first PMOS. Things. According to the analog switch of the present invention, with the above configuration, when the first terminal and the second terminal are made conductive, no potential difference occurs between the source and the back gate of the first NMOS. The threshold voltage of the first NMOS and the first PMOS does not increase, and the ON resistance does not increase, the analog switch can be operated at high speed, and the output accuracy of the analog switch can be improved. it can. Further, since the analog switch of the present invention can be manufactured using a normal manufacturing process, it can be manufactured at low cost without increasing the cost.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】 本発明のアナログスイッチを用いた基準電圧
回路の一実施例の構成概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram illustrating a configuration of an embodiment of a reference voltage circuit using an analog switch according to the present invention.
【図2】 本発明のアナログスイッチの一実施例の構成
回路図である。FIG. 2 is a configuration circuit diagram of an embodiment of an analog switch according to the present invention.
【図3】 本発明のアナログスイッチの別の実施例の構
成回路図である。FIG. 3 is a configuration circuit diagram of another embodiment of the analog switch of the present invention.
【図4】 本発明のアナログスイッチの別の実施例の構
成回路図である。FIG. 4 is a configuration circuit diagram of another embodiment of the analog switch of the present invention.
【図5】 本発明のアナログスイッチの別の実施例の構
成回路図である。FIG. 5 is a configuration circuit diagram of another embodiment of the analog switch of the present invention.
【図6】 従来の基準電圧回路の一例の構成回路図であ
る。FIG. 6 is a configuration circuit diagram of an example of a conventional reference voltage circuit.
【図7】 従来の基準電圧回路の別の例の構成回路図で
ある。FIG. 7 is a configuration circuit diagram of another example of a conventional reference voltage circuit.
10,32,36 基準電圧回路 12 ラダー抵抗 14,14’,34,38 アナログスイッチ 16,20,21,28 N型MOSトランジスタ(N
MOS) 18,22,23,30 P型MOSトランジスタ(P
MOS) 24,26 寄生ダイオード R 抵抗素子 VREFH,VREFL 基準電圧 A,B,C 接続点10, 32, 36 Reference voltage circuit 12 Ladder resistor 14, 14 ', 34, 38 Analog switch 16, 20, 21, 28 N-type MOS transistor (N
MOS) 18, 22, 23, 30 P-type MOS transistor (P
MOS) 24, 26 Parasitic diode R Resistance element VREFH, VREFL Reference voltage A, B, C Connection point
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5J022 AB03 BA01 CA10 CB01 CF07 CG01 5J055 AX05 AX11 BX17 CX00 DX13 DX14 DX17 DX22 DX44 DX53 DX73 DX83 EY12 EY23 EY29 GX01 GX02 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5J022 AB03 BA01 CA10 CB01 CF07 CG01 5J055 AX05 AX11 BX17 CX00 DX13 DX14 DX17 DX22 DX44 DX53 DX73 DX83 EY12 EY23 EY29 GX01 GX02
Claims (2)
1のN型MOSトランジスタおよび第1のP型MOSト
ランジスタを有するアナログスイッチであって、 さらに、前記第1端子と前記第1のN型MOSトランジ
スタのバックゲートとの間に接続された第2のN型MO
Sトランジスタと、前記第1端子と前記第1のP型MO
Sトランジスタのバックゲートとの間に接続された第2
のP型MOSトランジスタとを有することを特徴とする
アナログスイッチ。1. An analog switch having a first N-type MOS transistor and a first P-type MOS transistor connected between a first terminal and a second terminal, wherein the analog switch further comprises: A second N-type MOS connected between the first N-type MOS transistor and the back gate;
An S transistor, the first terminal, and the first P-type MO.
A second transistor connected to the back gate of the S transistor;
An analog switch comprising: a P-type MOS transistor.
て、 さらに、前記第2のN型MOSトランジスタがオフした
時に、前記第1のN型MOSトランジスタのバックゲー
トの電位を固定する手段と、前記第2のP型MOSトラ
ンジスタがオフした時に、前記第1のP型MOSトラン
ジスタのバックゲートの電位を固定する手段とを有する
ことを特徴とするアナログスイッチ。2. The analog switch according to claim 1, further comprising: means for fixing a potential of a back gate of said first N-type MOS transistor when said second N-type MOS transistor is turned off. Means for fixing the potential of the back gate of the first P-type MOS transistor when the second P-type MOS transistor is turned off.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP24692298A JP2000077992A (en) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | Analog switch |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP24692298A JP2000077992A (en) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | Analog switch |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000077992A true JP2000077992A (en) | 2000-03-14 |
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ID=17155762
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| JP24692298A Withdrawn JP2000077992A (en) | 1998-09-01 | 1998-09-01 | Analog switch |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000077992A (en) |
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1998
- 1998-09-01 JP JP24692298A patent/JP2000077992A/en not_active Withdrawn
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