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JP2010087567A - Amplification ic device - Google Patents

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JP2010087567A
JP2010087567A JP2008251148A JP2008251148A JP2010087567A JP 2010087567 A JP2010087567 A JP 2010087567A JP 2008251148 A JP2008251148 A JP 2008251148A JP 2008251148 A JP2008251148 A JP 2008251148A JP 2010087567 A JP2010087567 A JP 2010087567A
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amplification
integrated circuit
mosfet
amplification integrated
resistor
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JP2008251148A
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Japanese (ja)
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Shigeo Onodera
栄男 小野寺
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Sanyo Electric Co Ltd
System Solutions Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
Sanyo Semiconductor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve ESD (Electrostatic Discharge) tolerance of an amplification IC element, and reduce the number of parts. <P>SOLUTION: One-chip amplification IC element is achieved by connecting a resistor or an inductor for ESD protection, and a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) whose 2 terminals out of 3 terminals are diode-connected, to an amplification element. Moreover, a varistor diode or a chip capacitor is externally connected. The amplification element is protected by the inductor or the resistor and the MOSFET, and the amplification IC element is protected by the varistor diode or the chip capacitor. Moreover, reduction of the number of parts and cost reduction and device miniaturization resulting from the reduced number of parts are achieved using a LPF (Low-Pass Filter) utilizing impedance of the resistor (inductor), the capacity of the MOSFET, and the capacity of the varistor diode (chip capacitor). <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、エレクトレットコンデンサマイクロホンに用いられる増幅集積回路装置に係り、特にRF(Radio Frequency)ノイズの改善と静電破壊耐量の向上を実現した増幅集積回路装置に関する。   The present invention relates to an amplification integrated circuit device used for an electret condenser microphone, and more particularly to an amplification integrated circuit device that realizes improvement of RF (Radio Frequency) noise and improvement of electrostatic breakdown resistance.

エレクトレットコンデンサマイクロホン(Electret Condenser Microphone:以下ECM)のインピーダンス変換および増幅を行うために、増幅素子が用いられている。増幅素子は例えば、接合型電界効果トランジスタ(Junction Field Effect Transistor:以下J−FET)や、増幅集積回路素子により構成される。   An amplifying element is used to perform impedance conversion and amplification of an electret condenser microphone (hereinafter referred to as ECM). The amplifying element is composed of, for example, a junction field effect transistor (hereinafter referred to as J-FET) or an amplifying integrated circuit element.

ところで、ECMが例えば携帯電話などに搭載された場合に、携帯電話の無線周波数の電波が配線や関連部品に影響を与え、ECMのノイズとして検出されてしまう。   By the way, when the ECM is mounted on, for example, a mobile phone, radio waves of the mobile phone affect the wiring and related parts and are detected as ECM noise.

そこで、信号などの配線を介したノイズの漏洩や侵入を防止し、RFI(Radio Frequency Interference)を改善するために、様々なノイズフィルタが用いられている(例えば特許文献1参照)。   Therefore, various noise filters are used to prevent leakage and intrusion of noise through wiring such as signals and to improve RFI (Radio Frequency Interference) (see, for example, Patent Document 1).

図4は、従来のインピーダンス変換用の増幅集積回路装置を示す回路図である。   FIG. 4 is a circuit diagram showing a conventional amplification integrated circuit device for impedance conversion.

図4(A)の増幅集積回路装置100は、増幅集積回路素子110にノイズフィルタ120を接続したものである。増幅集積回路素子110は、増幅素子(例えばJ−FET)111とpチャネル型MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)112およびをnチャネル型MOSFET113を集積化してなり、増幅素子111の高電圧側の出力端子と低電圧側の出力端子の間にnチャネル型MOSFET113とpチャネル型MOSFET112が並列接続される。nチャネル型MOSFET113とpチャネル型MOSFET112は、共に3端子のうち2端子がダイオード接続されており、増幅素子111に印加される静電気放電(electrostatic discharge:ESD)を遮断する保護用のトランジスタとなる。ノイズフィルタ120は、上記の増幅集積回路素子110の高電圧側の出力端子と、低電圧側の出力端子の間に、容量C11,C12を並列接続してなる。容量C11、C12はそれぞれ自己インダクタL1、L2を有し、共振型フィルタを構成する。   The amplification integrated circuit device 100 of FIG. 4A is obtained by connecting a noise filter 120 to an amplification integrated circuit element 110. The amplification integrated circuit element 110 is formed by integrating an amplification element (for example, J-FET) 111, a p-channel type MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) 112, and an n-channel type MOSFET 113. An n-channel MOSFET 113 and a p-channel MOSFET 112 are connected in parallel between the output terminal and the output terminal on the low voltage side. Both the n-channel MOSFET 113 and the p-channel MOSFET 112 are diode-connected at two of the three terminals, and serve as protective transistors that block electrostatic discharge (ESD) applied to the amplifying element 111. The noise filter 120 is formed by connecting capacitors C11 and C12 in parallel between the output terminal on the high voltage side of the amplification integrated circuit element 110 and the output terminal on the low voltage side. Capacitors C11 and C12 have self-inductors L1 and L2, respectively, and constitute a resonance filter.

また図4(B)の増幅集積回路装置150は、増幅集積回路素子110に、電磁干渉を防止するための低域通過フィルタ(Low-Pass Filter:LPF)160を接続したものであり、2つの容量C21、C22を増幅集積回路素子110の高電圧側の出力端子と低電圧側の出力端子間に並列に接続し、2つの容量C21、C22の高電圧側の一端の間に抵抗またはインダクタZが直列接続した構成である。増幅集積回路素子110は図4(A)と同様である。
特許公開2007−267168号公報
In addition, the amplification integrated circuit device 150 of FIG. 4B is configured by connecting a low-pass filter (LPF) 160 for preventing electromagnetic interference to the amplification integrated circuit element 110, and includes two components. Capacitors C21 and C22 are connected in parallel between the output terminal on the high voltage side and the output terminal on the low voltage side of the amplification integrated circuit element 110, and a resistor or inductor Z is connected between one end on the high voltage side of the two capacitors C21 and C22. Are connected in series. The amplification integrated circuit element 110 is the same as that shown in FIG.
Japanese Patent Publication No. 2007-267168

従来の方法では、増幅集積回路素子110に内蔵される保護用のMOSFET112、113の耐圧やブレークダウン時の抵抗が十分低くないと、ESDの吸収が不十分となり、増幅素子111にダメージを与える問題があった。MOSFET112、113のESDの吸収を高めるには、そのサイズ(トランジスタセル数)を大きくする必要があり、増幅集積回路素子110のサイズが大きくなる問題がある。   In the conventional method, unless the withstand voltage of the protection MOSFETs 112 and 113 built in the amplification integrated circuit element 110 and the resistance at the time of breakdown are sufficiently low, the absorption of ESD becomes insufficient and the amplification element 111 is damaged. was there. In order to increase the ESD absorption of the MOSFETs 112 and 113, it is necessary to increase the size (the number of transistor cells), which increases the size of the amplification integrated circuit element 110.

また、増幅集積回路装置100、150のRFノイズによる出力ノイズを抑制するために外付けされるノイズフィルタ120、160は、それぞれ容量C11、C12、C21、C22、や抵抗Zなど2個〜3個の外付け部品が必要となり、増幅集積回路装置100、150およびこれを接続するECMの小型化の妨げになると共に、コスト低減が進まない要因となっていた。   In addition, the noise filters 120 and 160 that are externally attached to suppress output noise due to the RF noise of the amplification integrated circuit devices 100 and 150 are two to three capacitors C11, C12, C21, C22, and a resistor Z, respectively. External components are required, which hinders the miniaturization of the amplification integrated circuit devices 100 and 150 and the ECM to which the amplification integrated circuit devices 100 and 150 are connected, and prevents cost reduction.

本発明はかかる課題に鑑みてなされ、エレクトレットコンデンサマイクロホンに用いられる増幅集積回路装置であって、増幅集積回路素子と、該増幅集積回路素子の高電圧側の出力端子と一端が接続し、前記増幅集積回路素子の低電圧側の出力端子と他端が接続した容量素子とを具備し、前記増幅集積回路素子は、増幅素子と、該増幅素子を保護する保護素子と、抵抗またはインダクタと、を1チップに集積化してなり、前記増幅素子は、入力端子が前記増幅集積回路素子の入力端子と接続し、高電圧側の出力端子が前記抵抗またはインダクタの一端と接続し、低電圧側の出力端子が前記増幅素子を保護する保護素子の低電圧側の端子と接続し、前記抵抗またはインダクタの他端は前記増幅素子を保護する保護素子の高電圧側の端子と接続することにより解決するものである。   The present invention has been made in view of such a problem, and is an amplification integrated circuit device used for an electret condenser microphone, wherein the amplification integrated circuit element, and an output terminal on the high voltage side of the amplification integrated circuit element are connected to one end, and the amplification An output terminal on the low-voltage side of the integrated circuit element and a capacitive element connected to the other end; the amplification integrated circuit element includes: an amplification element; a protection element that protects the amplification element; and a resistor or an inductor. The amplifier element is integrated on one chip, and the amplifier element has an input terminal connected to the input terminal of the amplifier integrated circuit element, a high voltage side output terminal connected to one end of the resistor or inductor, and a low voltage side output terminal. The terminal is connected to the low voltage side terminal of the protection element protecting the amplification element, and the other end of the resistor or inductor is connected to the high voltage side terminal of the protection element protecting the amplification element. It is intended to be solved by.

本発明によれば、第1に、従来と同等のサイズを維持して増幅集積回路素子のESD耐量を向上させることができ、その増幅集積回路素子を内蔵した増幅集積回路装置の部品点数の削減を実現できる。増幅集積回路素子に抵抗又はインダクタを内蔵することにより、保護用のMOSFETのESD吸収が従来と同等であっても、増幅集積回路素子のESD耐量を従来より高めることができる。つまり保護用MOSFETのサイズを変えることなく、あるいはMOSFETのサイズを小型化しても、増幅集積回路素子のESD耐量を高めることができる。   According to the present invention, firstly, the ESD tolerance of an amplification integrated circuit element can be improved while maintaining the same size as the conventional one, and the number of components of the amplification integrated circuit device incorporating the amplification integrated circuit element can be reduced. Can be realized. By incorporating a resistor or an inductor in the amplification integrated circuit element, the ESD tolerance of the amplification integrated circuit element can be increased compared to the conventional case even if the ESD absorption of the protection MOSFET is equivalent to the conventional one. In other words, the ESD tolerance of the amplification integrated circuit element can be increased without changing the size of the protection MOSFET or reducing the size of the MOSFET.

第2に、増幅集積回路素子に外付けで1つの容量またはバリスタダイオードを接続することで、増幅集積回路素子内の抵抗又はインダクタのインピーダンスと、MOSFETの容量と共にLPFを構成してRFIを改善できる。この場合、増幅集積回路素子の外付け部品としてはチップコンデンサなどの容量またはバリスタダイオードのいずれか1つでよいため、従来の外付けのノイズフィルタ(共振型フィルタ又はLPF)と比較して部品点数を削減できる。従って、増幅集積回路装置の小型化および低コスト化が実現できる。また、バリスタダイオードを用いた場合、保護用MOSFETと合わせてESDを吸収するため、さらにESD耐量が向上する。   Second, by connecting one capacitor or varistor diode externally to the amplification integrated circuit element, the RFI can be improved by configuring the LPF together with the resistance or inductor impedance in the amplification integrated circuit element and the capacitance of the MOSFET. . In this case, the external component of the amplification integrated circuit element may be any one of a capacitor such as a chip capacitor or a varistor diode, so the number of components is larger than that of a conventional external noise filter (resonance filter or LPF). Can be reduced. Therefore, the amplification integrated circuit device can be reduced in size and cost. In addition, when a varistor diode is used, ESD resistance is further improved because ESD is absorbed together with the protection MOSFET.

第3に、増幅素子と受動素子および保護用のMOSFETを同一基板(チップ)に集積化することにより、回路保護設計が容易となる利点を有する。   Third, by integrating the amplifying element, the passive element, and the protection MOSFET on the same substrate (chip), there is an advantage that the circuit protection design is facilitated.

第4に、増幅素子に集積化する容量として2端子をダイオード接続したMOSFETあるいはツェナーダイオードを採用することにより、ブレークダウンによってESDを吸収できる。従って、静電容量を利用した容量素子を接続する場合と比較して、ESD耐量を向上させることができる。   Fourth, ESD can be absorbed by breakdown by adopting a MOSFET or Zener diode in which two terminals are diode-connected as a capacitor integrated in the amplifier element. Therefore, it is possible to improve the ESD tolerance as compared with the case where a capacitive element using electrostatic capacitance is connected.

本発明の実施の形態を、図1から図3を参照して説明する。   An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1は、本発明の第1の実施形態の増幅集積回路装置1を示す回路図である。増幅集積回路装置1は、増幅集積回路素子2と、容量素子3を有する。   FIG. 1 is a circuit diagram showing an amplification integrated circuit device 1 according to a first embodiment of the present invention. The amplification integrated circuit device 1 includes an amplification integrated circuit element 2 and a capacitive element 3.

増幅集積回路素子2は、増幅素子21と、抵抗またはインダクタ22と、トランジスタ23とを1チップに集積化してなる。容量素子3は、バリスタダイオードまたはチップコンデンサである。   The amplification integrated circuit element 2 is formed by integrating an amplification element 21, a resistor or inductor 22, and a transistor 23 on one chip. The capacitive element 3 is a varistor diode or a chip capacitor.

増幅集積回路素子2は、入力端子I1が増幅素子21の入力端子I2と接続する。また増幅集積回路素子2の入力端子I1は、ECM(不図示)に接続する。増幅集積回路素子2の高電圧側の出力端子O21と低電圧型の出力端子O22間には並列に容量素子(ここではバリスタダイオード)3が接続する。   In the amplification integrated circuit element 2, the input terminal I 1 is connected to the input terminal I 2 of the amplification element 21. The input terminal I1 of the amplification integrated circuit element 2 is connected to an ECM (not shown). A capacitive element (here, a varistor diode) 3 is connected in parallel between the output terminal O21 on the high voltage side of the amplification integrated circuit element 2 and the output terminal O22 of the low voltage type.

増幅素子21は、例えばJ−FET単体、あるいはCMOSによるアンプ回路により構成される。   The amplifying element 21 is constituted by, for example, a J-FET alone or a CMOS amplifier circuit.

抵抗又はインダクタ22は、その抵抗値が50Ω〜100Ω程度、インダクタンス値が0.25μH〜1μH程度である。なお以下の説明では抵抗22で総称するが、インダクタであっても同様である。   The resistance or inductor 22 has a resistance value of about 50Ω to 100Ω and an inductance value of about 0.25 μH to 1 μH. In the following description, the resistor 22 is generally referred to, but the same applies to an inductor.

トランジスタ23は、ソースS、ドレインD、ゲートGおよび、ソースSに接続されたバックゲートBGを有するpチャネル型MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)であり、ソースSとゲートGがダイオード接続してアノードとなり、ドレインDがカソードとなる。なお、以下トランジスタ23をMOSFET23として説明するが、トランジスタ23はバイポーラ・トランジスタ23でもよい。その場合は、エミッタEとベースBがダイオード接続してアノードとなり、コレクタCがカソードとなる。   The transistor 23 is a p-channel MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) having a source S, a drain D, a gate G, and a back gate BG connected to the source S. The source S and the gate G are diode-connected. The anode becomes the anode, and the drain D becomes the cathode. Although the transistor 23 will be described below as the MOSFET 23, the transistor 23 may be a bipolar transistor 23. In that case, the emitter E and the base B are diode-connected to be an anode, and the collector C is a cathode.

増幅素子21は、高電圧側の出力端子O11が抵抗22の一端と接続し、低電圧側の出力端子O12がMOSFET23の低電圧側の端子(ドレインD)と接続し、インダクタ22の他端はMOSFET23の高電圧側の端子(ソースS、ゲートG)と接続する。この場合MOSFET23のpn接合には逆バイアスが印加される。つまりMOSFET23がブレークダウンすることによりESDを吸収し、増幅素子21のESD破壊を防止する。   In the amplifying element 21, the output terminal O11 on the high voltage side is connected to one end of the resistor 22, the output terminal O12 on the low voltage side is connected to the terminal on the low voltage side (drain D) of the MOSFET 23, and the other end of the inductor 22 is It is connected to the high voltage side terminal (source S, gate G) of the MOSFET 23. In this case, a reverse bias is applied to the pn junction of the MOSFET 23. That is, when the MOSFET 23 breaks down, the ESD is absorbed and the ESD destruction of the amplifying element 21 is prevented.

更に、抵抗22のインピーダンスZによって、増幅素子21への静電気の流入を抑制する。つまり本実施形態の増幅素子21は、MOSFET23だけでなく同一チップに集積化された抵抗22によってもESDから保護される。従って、MOSFET23のサイズ(セル数)を増加させることなく、ESD耐量を高めることができ、増幅集積回路素子2の小型化が実現する。例えば、抵抗22をMOSFET23より小面積にした場合、従来の増幅集積回路素子の如く、nチャネル型MOSFETとpチャネル型MOSFETを用いるよりも抵抗22とpチャネル型MOSFET23の保護回路にすることで小型で同等以上のESD耐量を実現できる。あるいは同じESD耐量であれば増幅集積回路素子の小型化が実現する。   Furthermore, the inflow of static electricity to the amplifying element 21 is suppressed by the impedance Z of the resistor 22. That is, the amplifying element 21 of this embodiment is protected from ESD not only by the MOSFET 23 but also by the resistor 22 integrated on the same chip. Therefore, the ESD tolerance can be increased without increasing the size (number of cells) of the MOSFET 23, and the amplification integrated circuit element 2 can be downsized. For example, when the resistor 22 has a smaller area than the MOSFET 23, the protection circuit for the resistor 22 and the p-channel MOSFET 23 can be reduced rather than using an n-channel MOSFET and a p-channel MOSFET as in a conventional amplification integrated circuit element. Can achieve equivalent or higher ESD tolerance. Alternatively, if the ESD tolerance is the same, the amplification integrated circuit element can be downsized.

また、増幅素子21のESD保護として抵抗22を用いることで、MOSFET23については保護用トランジスタとしての柔軟な設計変更が可能である。例えば、MOSFET23のチャネル領域とソース領域の距離を広げてMOSFET23のブレークダウン電圧を高めることができる。ブレークダウン電圧を高く設計することによって、ESDによるMOSFET23自身の破壊を抑制できる。一方でブレークダウン電圧が高すぎると、増幅素子21がESDによって破壊され保護ダイオードとしての機能が落ちることになるが、抵抗22により静電気の流入を抑制しているため、増幅素子21のESD耐量は低下しにくい。つまり、MOSFET23のブレークダウン電圧は、要求されるESD耐量に応じて柔軟に変更できることが望ましい。   Further, by using the resistor 22 as the ESD protection of the amplifying element 21, the MOSFET 23 can be flexibly changed as a protection transistor. For example, the breakdown voltage of the MOSFET 23 can be increased by increasing the distance between the channel region and the source region of the MOSFET 23. By designing the breakdown voltage to be high, the destruction of the MOSFET 23 itself due to ESD can be suppressed. On the other hand, if the breakdown voltage is too high, the amplifying element 21 is destroyed by ESD and the function as a protective diode is lowered. However, since the inflow of static electricity is suppressed by the resistor 22, the ESD tolerance of the amplifying element 21 is It is hard to decline. That is, it is desirable that the breakdown voltage of the MOSFET 23 can be flexibly changed according to the required ESD tolerance.

本実施形態では、MOSFET23のESD耐量を変動させた場合であっても、それに伴って抵抗22の抵抗値を変化させることで、増幅素子21の保護に十分なESD耐量を確保できる。   In the present embodiment, even when the ESD tolerance of the MOSFET 23 is varied, the ESD tolerance sufficient for protecting the amplifying element 21 can be secured by changing the resistance value of the resistor 22 accordingly.

また、抵抗22とMOSFET23を被保護素子である増幅素子21と1チップに集積化して増幅集積回路素子2とすることで、増幅集積回路素子2単体で取り扱う場合にもESDから保護することができる。   Further, by integrating the resistor 22 and the MOSFET 23 in one chip with the amplification element 21 which is a protected element, the amplification integrated circuit element 2 can be protected from ESD even when the amplification integrated circuit element 2 is handled alone. .

更に、増幅素子21、抵抗22、およびMOSFET23を同一チップ(同一基板)に集積化することにより、回路保護設計が容易となる。   Furthermore, circuit protection design is facilitated by integrating the amplifying element 21, the resistor 22, and the MOSFET 23 on the same chip (same substrate).

本実施形態では、上記の構成の増幅集積回路素子2の高電圧側の出力端子O21と低電圧側の出力端子O22に並列に、容量素子としてバリスタダイオード3を接続する。バリスタダイオード3は、通常(印加電圧が低いとき)は、静電容量と同様に機能してESDが入った際に電圧上昇しにくい。また、電圧上昇によりバリスタ電圧を超えるとバリスタダイオード3で電流を消費して電圧上昇を抑制する(電圧クランプ)。つまり、バリスタダイオード3の容量CVDRと電圧クランプによって、増幅集積回路素子2をESD破壊から保護することができる。これにより、増幅集積回路素子2内のMOSFET23のサイズを従来どおりに維持した場合に、それだけでは増幅集積回路装置1のESD保護として不十分になる場合があっても、バリスタダイオード3の容量CVDRと電圧クランプ特性を適宜選択することにより必要なESD耐量を確保できる。さらに、バリスタダイオード3の容量CVDRと、増幅集積回路素子2の抵抗22のインピーダンスZ、およびMOSFET23の容量によって、LPFを構成することができる。従って、ESD耐量を高め、更にRFノイズに強い増幅集積回路装置1を構成することができる。 In the present embodiment, a varistor diode 3 is connected as a capacitive element in parallel with the output terminal O21 on the high voltage side and the output terminal O22 on the low voltage side of the amplification integrated circuit element 2 configured as described above. The varistor diode 3 normally functions (when the applied voltage is low) and functions in the same manner as the electrostatic capacity, so that it is difficult for the voltage to rise when ESD occurs. When the varistor voltage is exceeded due to voltage rise, current is consumed by the varistor diode 3 to suppress voltage rise (voltage clamp). That is, the amplification integrated circuit element 2 can be protected from ESD damage by the capacitance C VDR and the voltage clamp of the varistor diode 3. As a result, when the size of the MOSFET 23 in the amplification integrated circuit element 2 is maintained as usual, the capacitance C VDR of the varistor diode 3 may not be sufficient for ESD protection of the amplification integrated circuit device 1 alone. The necessary ESD tolerance can be ensured by appropriately selecting the voltage clamp characteristics. Furthermore, the LPF can be configured by the capacitance C VDR of the varistor diode 3, the impedance Z of the resistor 22 of the amplification integrated circuit element 2, and the capacitance of the MOSFET 23. Therefore, it is possible to configure the amplification integrated circuit device 1 that increases the ESD tolerance and is more resistant to RF noise.

この場合、増幅集積回路素子2の外付け部品は、バリスタダイオード3のみである。従来(図4)では、増幅集積回路素子2のノイズフィルタとして、共振型フィルタ120の場合には容量C11、C12が必要であり、LPF160の場合には容量C21、C22、および抵抗Zが必要であった。つまりノイズフィルタを構成するために2個〜3個の外付け部品が必要であった。   In this case, the external component of the amplification integrated circuit element 2 is only the varistor diode 3. Conventionally (FIG. 4), as the noise filter of the amplification integrated circuit element 2, in the case of the resonance filter 120, the capacitors C11 and C12 are necessary, and in the case of the LPF 160, the capacitors C21 and C22 and the resistor Z are necessary. there were. That is, two to three external parts are required to configure the noise filter.

しかし本実施形態によれば、外付け部品としてバリスタダイオード3のみを用いれば増幅集積回路素子2の抵抗22のインピーダンスZおよびMOSFET23の容量COUTと共にLPFを構成できる。つまり、増幅集積回路素子2が従来と同等のサイズであれば、従来の共振型フィルタ120や、LPFフィルタ160を外付けで接続する場合(図4参照)と比較して、部品点数を削減し、それによるコスト削減が実現する。また増幅集積回路装置1の小型化が実現する。 However, according to the present embodiment, if only the varistor diode 3 is used as an external component, the LPF can be configured together with the impedance Z of the resistor 22 of the amplification integrated circuit element 2 and the capacitance C OUT of the MOSFET 23. In other words, if the amplification integrated circuit element 2 is the same size as the conventional one, the number of parts can be reduced compared to the case where the conventional resonant filter 120 and the LPF filter 160 are externally connected (see FIG. 4). , Thereby realizing cost reduction. Further, the amplification integrated circuit device 1 can be reduced in size.

また、外付けの容量CVDRを適宜選択することにより、RFノイズ耐量の改善が可能となる。 In addition, by appropriately selecting the external capacitor C VDR , the RF noise resistance can be improved.

更に上記の如く、本実施形態の増幅集積回路素子2のESD耐量を同等に設計する場合、nチャネル型およびpチャネル型のMOSFETを(2個)使用した従来の増幅回路素子110(図4)と比較してチップサイズを小さくできるので、増幅集積回路装置1の小型化に寄与できる。   Further, as described above, when the ESD tolerance of the amplification integrated circuit element 2 of the present embodiment is designed to be equal, the conventional amplification circuit element 110 using two n-channel and p-channel MOSFETs (FIG. 4). Since the chip size can be reduced as compared with the above, it is possible to contribute to the miniaturization of the amplification integrated circuit device 1.

図2は、本発明の第2の実施形態として、バリスタダイオードに変えて静電容量を利用したチップコンデンサ3を容量素子として接続した場合の回路図である。図1と同じ構成要素は同一符号で示し、説明は省略する。   FIG. 2 is a circuit diagram when a chip capacitor 3 using a capacitance instead of a varistor diode is connected as a capacitive element as a second embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

この場合も、チップコンデンサ3の容量Cによって、ESDが入った際に電圧上昇を抑制することで増幅集積回路素子2のESD耐量は向上するが、電圧クランプ特性がない分、バリスタダイオードを用いた場合よりもESD耐量は低下する。また、増幅集積回路素子2の抵抗22のインピーダンスZ、MOSFET23の容量および外付け容量であるチップコンデンサの容量Cによって、LPFが構成され、RFノイズ耐性を改善できる。尚、バリスタダイオード3は、印加電圧が高くなるとブレークダウンし、MOSFET23と同時にESDを吸収するため、静電容量による容量素子(チップコンデンサ)よりESD耐量については有利である。 Use Again, the capacitance C C of the chip capacitor 3, but the ESD immunity of the amplifier integrated circuit device 2 by suppressing a voltage rise when ESD enters improved, minute no voltage clamping characteristic, the varistor diode The ESD tolerance is lower than that of the case. Further, the capacitance C C of the chip capacitor is a capacitor and the external capacitor of the impedance Z, MOSFET 23 of the resistor 22 of the amplifier integrated circuit device 2, LPF is configured, it can be improved RF noise immunity. The varistor diode 3 breaks down when the applied voltage becomes high and absorbs ESD simultaneously with the MOSFET 23. Therefore, the varistor diode 3 is more advantageous in terms of ESD tolerance than the capacitive element (chip capacitor) based on capacitance.

一方、チップコンデンサを用いた場合は、バリスタダイオード3を用いる場合よりコストが低減できる。   On the other hand, when the chip capacitor is used, the cost can be reduced as compared with the case where the varistor diode 3 is used.

図3は、本発明の第3の実施形態として、増幅集積回路素子2の保護素子にツェナーダイオード24を接続した場合の回路図を示す。図1と同じ構成要素は同一符号で示し、説明は省略する。   FIG. 3 shows a circuit diagram in the case where a Zener diode 24 is connected to the protection element of the amplification integrated circuit element 2 as a third embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

この場合も、抵抗22及びツェナーダイオード24のESD吸収により、増幅素子21をESDから保護することができる。更に、バリスタダイオード3の容量CVDRと電圧クランプ特性とツェナーダイオード24の容量COUTによって、増幅集積回路素子2をESD破壊から保護することができる。また、増幅集積回路素子2の抵抗22のインピーダンスZ、ツェナーダイオード24の容量COUTおよび外付け容量であるバリスタダイオード3の容量CVDRによって、LPFが構成され、RFノイズ耐性を改善できる。尚バリスタダイオード3をチップコンデンサに代えてもよい。 Also in this case, the amplifying element 21 can be protected from ESD by the ESD absorption of the resistor 22 and the Zener diode 24. Furthermore, the amplification integrated circuit element 2 can be protected from ESD damage by the capacitance C VDR and voltage clamp characteristic of the varistor diode 3 and the capacitance C OUT of the Zener diode 24. The LPF is configured by the impedance Z of the resistor 22 of the amplification integrated circuit element 2, the capacitance C OUT of the Zener diode 24, and the capacitance C VDR of the varistor diode 3, which is an external capacitance, and the RF noise resistance can be improved. The varistor diode 3 may be replaced with a chip capacitor.

また増幅集積回路装置1としての部品点数も従来構造(図4)より削減できる。   Further, the number of parts as the amplification integrated circuit device 1 can be reduced as compared with the conventional structure (FIG. 4).

本発明の第1の実施形態の増幅集積回路装置を説明する回路図である。1 is a circuit diagram illustrating an amplification integrated circuit device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態の増幅集積回路装置を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the amplification integrated circuit device of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態の増幅集積回路装置を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the amplification integrated circuit device of the 3rd Embodiment of this invention. 従来の増幅集積回路装置を説明する回路図である。It is a circuit diagram explaining the conventional amplification integrated circuit device.

符号の説明Explanation of symbols

1 増幅集積回路装置
2 増幅集積回路素子
3 容量素子
21 増幅素子
22 インダクタ又は抵抗
23 (pチャネル型)MOSFET
24 ツェナーダイオード
I1 増幅集積回路素子の入力端子
I2 増幅素子の入力端子
O11 高電圧側の出力端子(増幅素子)
O12 低電圧側の出力端子(増幅素子)
O21 高電圧側の出力端子(増幅集積回路素子)
O22 低電圧側の出力端子(増幅集積回路素子)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Amplification integrated circuit device 2 Amplification integrated circuit element 3 Capacitance element 21 Amplification element 22 Inductor or resistance 23 (p channel type) MOSFET
24 Zener diode I1 Input terminal of the amplification integrated circuit element I2 Input terminal of the amplification element O11 Output terminal on the high voltage side (amplification element)
O12 Low voltage output terminal (amplifier)
O21 High voltage output terminal (amplified integrated circuit element)
O22 Output terminal on the low voltage side (amplified integrated circuit element)

Claims (4)

エレクトレットコンデンサマイクロホンに用いられる増幅集積回路装置であって、
増幅集積回路素子と、
該増幅集積回路素子の高電圧側の出力端子と一端が接続し、前記増幅集積回路素子の低電圧側の出力端子と他端が接続した容量素子とを具備し、
前記増幅集積回路素子は、増幅素子と、該増幅素子を保護する保護素子と、抵抗またはインダクタと、を1チップに集積化してなり、前記増幅素子は、入力端子が前記増幅集積回路素子の入力端子と接続し、高電圧側の出力端子が前記抵抗またはインダクタの一端と接続し、低電圧側の出力端子が前記増幅素子を保護する保護素子の低電圧側の端子と接続し、前記抵抗またはインダクタの他端は前記増幅素子を保護する保護素子の高電圧側の端子と接続することを特徴とする増幅集積回路装置。
An amplification integrated circuit device used for an electret condenser microphone,
An amplification integrated circuit element;
A high-voltage side output terminal of the amplification integrated circuit element is connected to one end, and a low-voltage side output terminal of the amplification integrated circuit element and a capacitive element connected to the other end;
The amplification integrated circuit element is formed by integrating an amplification element, a protection element that protects the amplification element, and a resistor or an inductor, and the amplification element has an input terminal that is an input of the amplification integrated circuit element. A high-voltage side output terminal is connected to one end of the resistor or inductor, a low-voltage side output terminal is connected to a low-voltage side terminal of a protection element protecting the amplifying element, and the resistor or The other end of the inductor is connected to a terminal on a high voltage side of a protection element that protects the amplification element.
前記増幅素子を保護する保護素子は3端子のうち2端子をダイオード接続したトランジスタであることを特徴とする請求項1に記載の増幅集積回路装置。 The amplification integrated circuit device according to claim 1, wherein the protection element for protecting the amplification element is a transistor in which two of the three terminals are diode-connected. 前記増幅素子を保護する保護素子はツェナーダイオードであることを特徴とする請求項1に記載の増幅集積回路装置。 The amplification integrated circuit device according to claim 1, wherein the protection element protecting the amplification element is a Zener diode. 前記容量素子は、バリスタダイオードまたはチップコンデンサであることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の増幅集積回路装置。   The amplification integrated circuit device according to claim 2, wherein the capacitive element is a varistor diode or a chip capacitor.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015126265A (en) * 2013-12-25 2015-07-06 アスモ株式会社 Motor controller

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