JPH0226816B2 - - Google Patents

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JPH0226816B2
JPH0226816B2 JP5348282A JP5348282A JPH0226816B2 JP H0226816 B2 JPH0226816 B2 JP H0226816B2 JP 5348282 A JP5348282 A JP 5348282A JP 5348282 A JP5348282 A JP 5348282A JP H0226816 B2 JPH0226816 B2 JP H0226816B2
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JP
Japan
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voltage
analog signal
mos transistor
mos
field effect
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JP5348282A
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Japanese (ja)
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Inventor
Kenji Matsuo
Yasoji Suzuki
Akira Yamaguchi
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Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Publication date
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Priority to JP5348282A priority Critical patent/JPS58171126A/en
Priority to DE3226339A priority patent/DE3226339C2/en
Priority to US06/398,356 priority patent/US4529897A/en
Priority to FR8212498A priority patent/FR2509931B1/fr
Publication of JPS58171126A publication Critical patent/JPS58171126A/en
Publication of JPH0226816B2 publication Critical patent/JPH0226816B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • H03K17/161Modifications for eliminating interference voltages or currents in field-effect transistor switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K2217/00Indexing scheme related to electronic switching or gating, i.e. not by contact-making or -breaking covered by H03K17/00
    • H03K2217/0018Special modifications or use of the back gate voltage of a FET

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  • Electronic Switches (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はMOS型電界効果トランジスタを用
いたアナログスイツチ装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an analog switch device using a MOS field effect transistor.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

アナログスイツチ装置とは、この装置を制御す
るクロツク信号によつてその状態がオン(導通)
状態あるいはオフ(非導通)状態に切り替わり、
オン状態のときには入力情報、すなわちアナログ
入力信号が出力に伝達され、オフ状態のときには
アナログ入力信号が伝達されないような装置であ
る。
An analog switch device is one that is turned on (conducting) by a clock signal that controls the device.
state or off (non-conducting) state,
It is a device in which input information, ie, an analog input signal, is transmitted to the output when it is in the on state, and no analog input signal is transmitted when it is in the off state.

第1図は従来のアナログスイツチ装置の回路構
成図である。この装置は、Nチヤネルでエンハン
スメント型のMOS型電界効果トランジスタ(以
下MOSトランジスタと略称する)1のソース電
極SとPチヤネルでエンハンスメント型のMOS
トランジスタ2のドレイン電極Dとを接続し、こ
の接続点をアナログ入力信号INの供給端子3に
接続し、また上記MOSトランジスタ1のドレイ
ン電極DとMOSトランジスタ2のソース電極S
とを接続し、この接続点をアナログ出力信号
OUTの取り出し端子4に接続し、さらに上記
MOSトランジスタ1のゲート電極Gにはクロツ
ク信号φを、MOSトランジスタ2のゲート電極
Gにはクロツク信号φと相補対をなすクロツク信
号をそれぞれ供給し、またNチヤネルのMOS
トランジスタ1の基板電極Bには上記クロツク信
号φ,の低電位に相当する電圧VSS(たとえば
0Vあるいは負極性電圧)を、PチヤネルのMOS
トランジスタ2の基板電極Bにはクロツク信号
φ,の高電位に相当する電圧VDD(たとえば正
極性電圧)をそれぞれ供給することによつて構成
されている。
FIG. 1 is a circuit diagram of a conventional analog switch device. This device consists of a source electrode S of an N-channel enhancement type MOS field effect transistor (hereinafter abbreviated as MOS transistor) 1 and a P-channel enhancement type MOS field effect transistor (hereinafter referred to as MOS transistor).
The drain electrode D of the transistor 2 is connected, and this connection point is connected to the supply terminal 3 of the analog input signal IN, and the drain electrode D of the MOS transistor 1 and the source electrode S of the MOS transistor 2 are connected.
and connect this connection point to the analog output signal.
Connect to OUT output terminal 4, and then
A clock signal φ is supplied to the gate electrode G of the MOS transistor 1, and a clock signal that is a complementary pair to the clock signal φ is supplied to the gate electrode G of the MOS transistor 2.
The substrate electrode B of the transistor 1 has a voltage V SS (for example,
0V or negative polarity voltage), P channel MOS
It is constructed by supplying a voltage V DD (for example, a positive polarity voltage) corresponding to the high potential of the clock signal φ to the substrate electrode B of the transistor 2, respectively.

このような装置において、いま、クロツク信号
φをHレベル(VDD)、クロツク信号をLレベ
ル(VSS)にそれぞれ設定すると、上記Nチヤネ
ル、Pチヤネルの両MOSトランジスタ1,2は
オン状態となつてその抵抗RN,RPはそれぞれ小
さなものとなり、入力信号INが両MOSトランジ
スタ1,2を介して伝達され、端子4からは出力
信号OUTが取り出される。一方、クロツク信号
φをLレベル、クロツク信号をHレベルにそれ
ぞれ設定すると、両MOSトランジスタ1,2オ
フ状態となつてその抵抗RN,RPはそれぞれ極め
て大きなものとなり、入力信号INは端子4に伝
達されず、出力信号OUTは取り出されない。
In such a device, when the clock signal φ is set to the H level (V DD ) and the clock signal is set to the L level (V SS ), both the N-channel and P-channel MOS transistors 1 and 2 are turned on. As a result, the resistances R N and R P become small, the input signal IN is transmitted through both MOS transistors 1 and 2, and the output signal OUT is taken out from the terminal 4. On the other hand, when the clock signal φ is set to L level and the clock signal is set to H level, both MOS transistors 1 and 2 are turned off, their resistances R N and R P become extremely large, and the input signal IN is applied to terminal 4. and the output signal OUT is not taken out.

〔背景技術の問題点〕[Problems with background technology]

ところでアナログスイツチ装置では、入力信号
INがMOSトランジスタ1,2を通つても、出力
信号OUTの電圧を入力信号INの電圧に等しくす
るかあるいは直線的に比例させる必要があり、こ
のためには両MOSトランジスタ1,2のオン時
に端子3,4間の抵抗値を常に一定にしておく必
要がある。しかしながら、従来のアナログスイツ
チ装置では、端子3,4間の抵抗は、端子3ある
いは4の電圧に従つて変化してしまう。これは
MOSトランジスタにはソース−基板バイアス効
果(バツクゲートバイアス効果)があり、この効
果よつてMOSトランジスタのしきい値が変化し
てしまい、これによつてMOSトランジスタのオ
ン抵抗が影響を受けるからである。すなわち、
MOSトランジスタのオン抵抗Rには次のような
比例式が成立する。
By the way, in an analog switch device, the input signal
Even if IN passes through MOS transistors 1 and 2, it is necessary to make the voltage of the output signal OUT equal to or linearly proportional to the voltage of the input signal IN. To do this, when both MOS transistors 1 and 2 are turned on, It is necessary to always keep the resistance value between terminals 3 and 4 constant. However, in conventional analog switch devices, the resistance between terminals 3 and 4 changes according to the voltage at terminals 3 or 4. this is
This is because MOS transistors have a source-substrate bias effect (backgate bias effect), and this effect changes the threshold of the MOS transistor, which affects the on-resistance of the MOS transistor. . That is,
The following proportional equation holds true for the on-resistance R of the MOS transistor.

R∝1/VGS−Vth ……(1) VGS:ゲート電極とソース電極との間のバイア
ス電圧 Vth:しきい値 さらにMOSトランジスタのしきい値Vthは次式
で表わされる。
R∝1/V GS −V th (1) V GS : Bias voltage between the gate electrode and source electrode V th : Threshold value Furthermore, the threshold value V th of the MOS transistor is expressed by the following equation.

Vth=Vth0+tOX/εOX・√2・.S・・(
√2FBS−√2F)……(2) Vth0:真性のしきい値(ソース電極と基板
電極との間のバイアス電圧が0Vの時) tOX:ゲート酸化膜の膜厚 εOX:ゲート酸化膜の誘電率 εS:シリコンの誘電率 q:電子の電荷量 N:基板不純物濃度 VBS:ソース電極と基板電極との間のバイ
アス電圧 φF:フエルミ準位 上記(2)式から明かなようにVBSが大きくなると
しきい値Vthも大きくなり、またVthが大きくなる
と前記(1)式よりRは大きくなる。
V th =V th0 +t OXOX・√2・.S・・(
√2 F + BS −√2 F )……(2) V th0 : Intrinsic threshold (when the bias voltage between the source electrode and substrate electrode is 0V) t OX : Thickness of gate oxide film ε OX : Dielectric constant of gate oxide film ε S : Dielectric constant of silicon q: Amount of electron charge N: Substrate impurity concentration V BS : Bias voltage between source electrode and substrate electrode φ F : Fermi level Above (2) As is clear from the equation, as V BS becomes larger, the threshold value V th also becomes larger, and as V th becomes larger, R becomes larger according to the above equation (1).

さらに前記第1図に示すアナログスイツチ装置
のNチヤネルのMOSトランジスタ1を、第2図
に示すようにN型半導体基板11内に拡散法等に
よつて形成されたPウエル領域12内に設け、ま
たPチヤネルのMOSトランジスタ2は基板11
内に設ける場合、Pウエル領域12の不純物濃度
が基板11のそれよりも当然大きくなるために、
NチヤネルのMOSトランジスタ1のしきい値の
ソース−基板バイアス効果に対する感度がPチヤ
ネルのMOSトランジスタ2のそれより高くなり、
普通は約3倍程度高くなる。したがつて両MOS
トランジスタ1,2のオン時に、端子3に与える
入力信号INの電圧をVSS(0V)からVDD(+5V)ま
で変化させた場合には、第3図の特性図に示すよ
うに、MOSトランジスタ1の抵抗RNとMOSトラ
ンジスタ2の抵抗RPとの特性が対称とならず、
この結果、入力信号INの中間電圧である1/2VDD (+2.5V)付近で、RNとRPの並列抵抗である端子
3,4間の抵抗RON(=RN・RP/RN+RP)が高い値とな る。
Furthermore, the N-channel MOS transistor 1 of the analog switch device shown in FIG. In addition, the P channel MOS transistor 2 is connected to the substrate 11.
If the impurity concentration of the P well region 12 is naturally higher than that of the substrate 11,
The threshold sensitivity of the N-channel MOS transistor 1 to the source-substrate bias effect is higher than that of the P-channel MOS transistor 2;
It is usually about 3 times more expensive. Therefore both MOS
When the voltage of the input signal IN applied to terminal 3 is changed from V SS (0V) to V DD (+5V) when transistors 1 and 2 are on, the MOS transistor The characteristics of resistance R N of MOS transistor 1 and resistance R P of MOS transistor 2 are not symmetrical,
As a result, near 1/2V DD (+2.5V), which is the intermediate voltage of the input signal IN, the resistance R ON (= R N R P / R N +R P ) has a high value.

このように従来では、入出力端子間の抵抗が一
定とはならないために、出力信号OUTに大きな
歪が発生するという欠点がある。
As described above, the conventional method has a disadvantage in that large distortion occurs in the output signal OUT because the resistance between the input and output terminals is not constant.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

この発明は上記のような事情を考慮してなされ
たもので、その目的とするところは、入出力端間
の抵抗値を一定にし、もつて歪の少ない出力信号
を得ることができるアナログスイツチ装置を提供
することにある。
This invention was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide an analog switch device that can maintain a constant resistance value between input and output terminals and obtain an output signal with less distortion. Our goal is to provide the following.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明の一実施例によれば、エンハンスメン
ト型のNチヤネルおよびPチヤネルのMOS型電
界効果トランジスタを並例接続してスイツチを構
成し、上記NチヤネルのMOS型電界効果トラン
ジスタの基板電極に、エンハンスメント型でNチ
ヤネルのMOS型電界効果トランジスタおよびデ
イプレツシヨン型でPチヤネルのMOS型電界効
果トランジスタからなり入力アナログ信号電圧に
応じた電圧を出力する電圧バツフア回路の出力電
圧を供給するようにしたものである。
According to an embodiment of the present invention, a switch is constructed by connecting enhancement type N-channel and P-channel MOS field effect transistors in parallel, and the enhancement type This circuit is designed to supply the output voltage of a voltage buffer circuit that outputs a voltage according to the input analog signal voltage, and is composed of an N-channel MOS field effect transistor and a depletion P-channel MOS field effect transistor. .

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明
する。第4図はこの発明に係るアナログスイツチ
装置の一実施例の回路構成図であり、前記第1図
に示す従来装置と対応する箇所には同一符号を付
して説明する。まずNチヤネルでエンハンスメン
ト型のMOSトランジスタ1のソース電極SとP
チヤネルでエンハンスメント型のMOSトランジ
スタ2のドレイン電極Dとが接続され、この接続
点はアナログ入力信号INの供給端子3に接続さ
れる。上記MOSトランジスタ1のドレイン電極
Dと上記MOSトランジスタ2のソース電極Sと
が接続され、この接続点はアナログ出力信号
OUTの取り出し端子4に接続される。上記MOS
トランジスタ1のゲート電極Gにはクロツク信号
φが、上記MOSトランジスタ2のゲート電極G
にはクロツク信号φと補相対をなすクロツク信号
φがそれぞれ供給される。上記MOSトランジス
タ2の基板電極Bには上記クロツク信号φ,の
高電圧(Hレベル)に相当する電源電圧VDD(た
とえば正極性電圧)が供給される。また端子3に
はアナログ入力信号INの電圧VINに応じた電圧を
出力する電圧バツフア回路(電圧変換手段)5の
入力端が接続され、この回路5からの出力電圧は
上記MOSトランジスタ1の基板電極Bに供給さ
れる。すなわち、第4図に示すアナログスイツチ
装置は、従来のようにNチヤネルのMOSトラン
ジスタ1の基板電極Bに電源電圧VSSを常時供給
する代りに、電圧バツフア回路5から出力される
入力アナログ信号電圧VINに応じた電圧を供給す
るようにしたものである。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 is a circuit configuration diagram of one embodiment of an analog switch device according to the present invention, and parts corresponding to those of the conventional device shown in FIG. 1 are given the same reference numerals and will be explained. First, the source electrodes S and P of the N-channel enhancement type MOS transistor 1.
The channel is connected to the drain electrode D of the enhancement type MOS transistor 2, and this connection point is connected to the supply terminal 3 for the analog input signal IN. The drain electrode D of the MOS transistor 1 and the source electrode S of the MOS transistor 2 are connected, and this connection point is connected to the analog output signal.
Connected to OUT output terminal 4. The above MOS
A clock signal φ is applied to the gate electrode G of the transistor 1, and a clock signal φ is applied to the gate electrode G of the MOS transistor 2.
A clock signal φ complementary to the clock signal φ is supplied to each of the clock signals φ and φ. The substrate electrode B of the MOS transistor 2 is supplied with a power supply voltage V DD (for example, a positive polarity voltage) corresponding to the high voltage (H level) of the clock signal φ. Further, the input terminal of a voltage buffer circuit (voltage conversion means) 5 that outputs a voltage according to the voltage V IN of the analog input signal IN is connected to the terminal 3, and the output voltage from this circuit 5 is applied to the substrate of the MOS transistor 1. Supplied to electrode B. That is, the analog switch device shown in FIG. 4 uses the input analog signal voltage output from the voltage buffer circuit 5 instead of constantly supplying the power supply voltage V SS to the substrate electrode B of the N-channel MOS transistor 1 as in the conventional case. It is designed to supply a voltage according to V IN .

第5図は第4図中の電圧バツフア回路を具体
的に示したアナログスイツチ装置の全体的な回路
構成図である。前記電圧バツフア回路は、電源
電圧VDD印加点にドレイン電極Dが、電圧出力端
子6にソース電極Sが、前記端子3にゲート電極
Gが、上記電圧出力端子6に基板電極Bがそれぞ
れ接続されたNチヤネルでエンハンスメント型の
MOSトランジスタ7と、上記電圧出力端子6に
ソース電極Sが、電源電圧VSS印加点にドレイン
電極Dが、前記端子3にゲート電極Gが、VDD
加点に基板電極Bがそれぞれ接続されたPチヤネ
ルでデイプレツシヨン型のMOSトランジスタ8
とから構成され、上記電圧出力端子6は前記Nチ
ヤネルのMOSトランジスタ1の基板電極Bに接
続される。また上記端子6には寄生容量9が等価
的に接続されている。
FIG. 5 is an overall circuit diagram of the analog switch device specifically showing the voltage buffer circuit 5 in FIG. 4. The voltage buffer circuit 5 has a drain electrode D connected to a power supply voltage VDD application point, a source electrode S connected to the voltage output terminal 6, a gate electrode G connected to the terminal 3, and a substrate electrode B connected to the voltage output terminal 6. Enhancement type with N-channel
A source electrode S is connected to the MOS transistor 7, a source electrode S is connected to the voltage output terminal 6, a drain electrode D is connected to the power supply voltage V SS application point, a gate electrode G is connected to the terminal 3, and a substrate electrode B is connected to the V DD application point. P channel depletion type MOS transistor 8
The voltage output terminal 6 is connected to the substrate electrode B of the N-channel MOS transistor 1. Further, a parasitic capacitance 9 is equivalently connected to the terminal 6.

第6図は上記第5図に示す回路を実際に集積化
する場合の素子構造を示す断面図である。図にお
いてN型半導体基板21内にはPウエル領域22
が形成される。上記基板21の表面領域にはP型
不純物の拡散によつて、MOSトランジスタ
ソース領域23およびドレイン領域24、MOS
トランジスタのドレイン領域25およびソース
領域26がそれぞれ形成される。また上記Pウエ
ル領域22の表面領域にはN型不純物の拡散によ
つて、MOSトランジスタのソース領域27お
よびドレイン領域28、MOSトランジスタ1の
ソース領域29およびドレイン領域30がそれぞ
れ形成される。さらに上記Pウエル領域22と基
板21との境界部分には、Pウエル領域22を囲
こむようにPウエル領域22とコンタクトを取る
ための不純物濃度の高いP型のコンタクト領域3
1が形成される。上記各ソース領域23,26,
27,29からはソース電極Sが、上記各ドレイ
ン領域24,25,28,30からはドレイン電
極Dがそれぞれ取り出され、さらに上記コンタク
ト領域31からは上記MOSトランジスタおよ
の基板電極Bが取り出される。また各MOS
トランジスタのドレイン領域とソース領域との間
の基板21上にはゲート構造が形成され、これら
各ゲート構造から各ゲート電極Gが取り出され
る。そして基板21からは上記MOSトランジス
の基板電極Bが取り出される。なお、前
記寄生容量9は上記基板21とPウエル領域22
との間に生じるPN接合によるものである。
FIG. 6 is a sectional view showing an element structure when the circuit shown in FIG. 5 is actually integrated. In the figure, there is a P well region 22 in the N type semiconductor substrate 21.
is formed. The source region 23 and drain region 24 of the MOS transistor 2 , the MOS
A drain region 25 and a source region 26 of transistor 8 are respectively formed. Further, in the surface region of the P well region 22, a source region 27 and a drain region 28 of the MOS transistor 7 , and a source region 29 and a drain region 30 of the MOS transistor 1 are formed, respectively, by diffusion of N type impurities. Further, at the boundary between the P well region 22 and the substrate 21, a P-type contact region 3 with a high impurity concentration for making contact with the P well region 22 surrounds the P well region 22.
1 is formed. Each of the source regions 23, 26,
Source electrodes S are taken out from 27 and 29, drain electrodes D are taken out from each of the drain regions 24, 25, 28, and 30, and the MOS transistors 1 and 7 are taken out from the contact region 31. The substrate electrode B is taken out. Also, each MOS
Gate structures are formed on the substrate 21 between the drain and source regions of the transistor, and each gate electrode G is taken out from each gate structure. Then, the substrate electrodes B of the MOS transistors 2 and 8 are taken out from the substrate 21. Note that the parasitic capacitance 9 is connected to the substrate 21 and the P well region 22.
This is due to the PN junction that occurs between

次に上記のように構成された装置の動作を説明
する。まず、クロツク信号φをHレベル(VDD)、
クロツク信号をLレベル(VSS)に設定して
MOSトランジスタ1,2を共にオンさせる。次
にこの状態でアナログ入力信号INの電圧VINとし
てVSSレベルたとえば0Vを供給する。この時、デ
イプレツシヨン型のMOSトランジスタ8がオン
するため、電圧バツフア回路の電圧出力端子6
の電圧はアナログ入力信号電圧VINとMOSトラン
ジスタ8のしきい値VthDとの差電圧となる。すな
わち、電圧バツフア回路の出力電圧は第6図に
おいてPウエル領域22に与えられるため、この
電圧をVp-wellとすればこのは次式で表わされる。
Next, the operation of the apparatus configured as described above will be explained. First, the clock signal φ is set to H level (V DD ),
Set the clock signal to L level (V SS )
Both MOS transistors 1 and 2 are turned on. Next, in this state, a V SS level, for example 0V, is supplied as the voltage V IN of the analog input signal IN. At this time, since the depletion type MOS transistor 8 is turned on, the voltage output terminal 6 of the voltage buffer circuit 5
The voltage is the difference voltage between the analog input signal voltage V IN and the threshold value V thD of the MOS transistor 8. That is, since the output voltage of the voltage buffer circuit 5 is applied to the P-well region 22 in FIG. 6, if this voltage is V p-well , this can be expressed by the following equation.

Vp-well=VIN−VthD ……(1) MOSトランジスタ8がオンすることによつて、
電圧バツフア回路の電圧出力端子6に接続され
ている前記寄生容量9が予めVDD(たとえば+5V)
に充電されていたとすれば、この電圧は上記(1)式
で表わされる値まで低下する。
V p-well = V IN −V thD ...(1) By turning on the MOS transistor 8,
The parasitic capacitance 9 connected to the voltage output terminal 6 of the voltage buffer circuit 5 is set to VDD (for example, +5V) in advance.
If the battery had been charged to 1, this voltage would drop to the value expressed by equation (1) above.

ところで、上記電圧出力端子6における電圧が
+5Vの時、MOSトランジスタ8のソース電極S
も+5Vになつており、またこのMOSトランジス
タ8の基板電極Bには常に+5Vの電源電圧VDD
供給されているため、MOSトランジスタ8がオ
ンした直後において、このMOSトランジスタ8
のバツクゲートバイアス電圧VBBは0Vである。し
たがつて、この時のしきい値は第7図中のVthD1
で示される正の値となり、またこの時のドレイ
ン、ソース間電流特性は第7図中の直線aとな
る。次にMOSトランジスタ8がオンした後、電
圧Vp-wellが上記(1)式で表わされる値に近ずいてい
くと、このMOSトランジスタ8のソース電極S
の電圧は+5Vから0Vに近ずいていくことにな
り、この結果、MOSトランジスタ8のバツクゲ
ートバイアス電圧VBBは順次大きくなつていく。
これに伴なつてMOSトランジスタ8のしきい値
は第7図において左方向にシフトし、同時にドレ
イン、ソース間電流特性を示す直線も左方向に平
行移動する。したがつてシフト後のMOSトラン
ジスタ8のしきい値VthD2が第7図に示すように
0V近傍の値であり、MOSトランジスタ8のドレ
イン、ソース間電流特性を示す直線bがエンハン
スメント型になつていれば、電圧Vp-wellはほぼ
0Vに近い値まで低下する。
By the way, when the voltage at the voltage output terminal 6 is +5V, the source electrode S of the MOS transistor 8
Also, since the power supply voltage VDD of +5V is always supplied to the substrate electrode B of this MOS transistor 8, immediately after the MOS transistor 8 is turned on, this MOS transistor 8
The back gate bias voltage VBB of is 0V. Therefore, the threshold value at this time is V thD1 in Figure 7.
The current characteristic between the drain and the source at this time becomes a straight line a in FIG. 7. Next, after the MOS transistor 8 is turned on, when the voltage V p-well approaches the value expressed by the above equation (1), the source electrode S of the MOS transistor 8
The voltage will approach 0V from +5V, and as a result, the back gate bias voltage VBB of the MOS transistor 8 will gradually increase.
Along with this, the threshold value of the MOS transistor 8 shifts to the left in FIG. 7, and at the same time, the straight line representing the drain-source current characteristic also shifts to the left in parallel. Therefore, the threshold value V thD2 of the MOS transistor 8 after the shift is as shown in FIG.
If the straight line b indicating the current characteristics between the drain and source of MOS transistor 8 is an enhancement type, the voltage V p-well is approximately 0V.
It drops to a value close to 0V.

次にアナログ入力信号電圧VINが0Vから正の方
向に増大するものとする。そしてVIN−Vp-well
値が第7図中に示されるMOSトランジスタ7の
しきい値VthNよりも大きくなると、このMOSト
ランジスタ7がオンし、電源VDDにより前記寄生
容量9が充電され始める。この時、MOSトラン
ジスタ8はオフ状態である。MOSトランジスタ
7がオンし、第7図中の直線cで示されるNチヤ
ネルでエンハンスメント型のドレイン、ソース間
電流特性に応じた電流がMOSトランジスタ7に
流れることにより、電圧出力端子6の電圧Vp-well
はVIN−VthNまで上昇する。具体的には、一般的
なCMOSプロセスにおいて、VthN=+1V、VDD
+5VとすればVp-well=5−1=+4Vまでバイア
ス可能となる。すなわち、入力アナログ信号電圧
VINが0Vから+5Vまで上昇すると、MOSトラン
ジスタ1の基板電極Bには0Vから+4Vまで変化
するバイアス電圧が与えられることになる。
Next, assume that the analog input signal voltage V IN increases from 0V in the positive direction. When the value of V IN -V p-well becomes larger than the threshold value V thN of the MOS transistor 7 shown in FIG. 7, the MOS transistor 7 is turned on and the parasitic capacitance 9 is charged by the power supply V DD . begins to be At this time, MOS transistor 8 is in an off state. When the MOS transistor 7 is turned on and a current corresponding to the N-channel enhancement type drain-source current characteristic shown by the straight line c in FIG. 7 flows through the MOS transistor 7, the voltage V p of the voltage output terminal 6 increases. -well
increases to V IN −V thN . Specifically, in a typical CMOS process, V thN = +1V, V DD =
If the voltage is +5V, bias can be made up to V p-well =5-1=+4V. That is, the input analog signal voltage
When V IN increases from 0V to +5V, a bias voltage varying from 0V to +4V is applied to the substrate electrode B of the MOS transistor 1.

今度は逆にアナログ入力信号電圧VINが+5Vか
ら0Vまで減少するものとする。VINが+5Vから
低下すると、VIN−Vp-wellの値はMOSトランジス
タ7のしきい値VthNよりも低下するため、この
MOSトランジスタ7はオンする。一方、MOSト
ランジスタ8においてバツクゲートバイアス電圧
VBBが0Vの時のしきい値VthD1を+0.6Vに設定し
たとする。そしてVIN=+5V時、前記したように
Vp-well=+4Vとすると、この時のMOSトランジ
スタ8のバツクゲートバイアス電圧VBBは5−4
=+1V程度になつている。この場合、MOSトラ
ンジスタ8のしきい値VthDがシフトし+0.2Vにな
つているとすれば、VINが4+0.2=+4.2Vまで低
下した際にMOSトランジスタ8がオンし、電圧
Vp-wellはこのMOSトランジスタを介して0Vに近
い値まで低下する。
This time, conversely, assume that the analog input signal voltage V IN decreases from +5V to 0V. When V IN decreases from +5V, the value of V IN -V p-well decreases below the threshold value V thN of MOS transistor 7.
MOS transistor 7 is turned on. On the other hand, in MOS transistor 8, the back gate bias voltage
Assume that the threshold value V thD1 when V BB is 0V is set to +0.6V. And when V IN = +5V, as mentioned above,
If V p-well = +4V, the back gate bias voltage V BB of MOS transistor 8 at this time is 5-4
= about +1V. In this case, if the threshold value V thD of MOS transistor 8 is shifted to +0.2V, when V IN drops to 4 + 0.2 = +4.2V, MOS transistor 8 is turned on and the voltage
V p-well drops to a value close to 0V via this MOS transistor.

第8図はMOSトランジスタ1,7のしきい値
を+1.2V、MOSトランジスタ2のしきい値を−
1.2V、MOSトランジスタ8のしきい値を+0.7V
にそれぞれ設定した場合の、アナログ入力信号電
圧VINに対する電圧出力端子6の電圧Vp-wellの変
化特性を示す特性図である。図示するように
Vp-wellはVINに対しほぼ比例して変化するため、
MOSトランジスタ1のソース、基板間電圧すな
わちバツクゲートバイアス電圧は常にほぼ一定値
にすることができ、この結果、MOSトランジス
タ1のオン抵抗のしきい値変動による変化はほと
んどなくすことができる。
Figure 8 shows the threshold values of MOS transistors 1 and 7 as +1.2V, and the threshold value of MOS transistor 2 as -
1.2V, threshold of MOS transistor 8 +0.7V
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the change characteristics of the voltage V p-well of the voltage output terminal 6 with respect to the analog input signal voltage V IN when the voltage V p-well is set to the analog input signal voltage V IN. as shown
Since V p-well changes almost proportionally to V IN ,
The voltage between the source and the substrate of the MOS transistor 1, that is, the back gate bias voltage, can always be maintained at a substantially constant value, and as a result, changes in the on-resistance of the MOS transistor 1 due to threshold fluctuations can be almost eliminated.

次にクロツク信号φをLレベル、クロツク信号
φをHレベルにそれぞれ設定した場合、MOSト
ランジスタ1,2は共にオフ状態となるために、
その両抵抗RN,RPは極めて大きな値となり、こ
の結果、アナログ入力信号INは端子4に伝達さ
れず、アナログ出力信号OUTは取り出されない。
Next, when clock signal φ is set to L level and clock signal φ is set to H level, both MOS transistors 1 and 2 are turned off, so that
Both resistances R N and R P have extremely large values, and as a result, the analog input signal IN is not transmitted to the terminal 4 and the analog output signal OUT is not taken out.

第9図は上記実施例装置において、両MOSト
ランジスタ1,2のオン時に、端子3に供給する
アナログ入力信号電圧VINを0Vから+5Vまで変
化させた場合の、MOSトランジスタ1の抵抗RN
とMOSトランジスタ2の抵抗RP、およびRNとRP
の並列抵抗として表わされる端子3,4間の抵抗
RONそれぞれの特性を表わすものである。前記第
3図に示す、従来装置の特性図では、アナログ入
力信号電圧VINが+2.5V付近でNチヤネルのMOS
トランジスタ1のΔVthが増加し、RNの値が大き
く変化していたが、上記実施例装置では第9図に
示すように、RNとRPとは、アナログ入力信号電
圧VINが約+2.5V付近で線対称となるような変化
をしている。これはNチヤネルのMOSトランジ
スタ1の基板電極Bにアナログ入力信号電圧VIN
にほぼ比例した電圧を供給して、MOSトランジ
スタ1のバツクゲートバイアス効果を一定にして
しきい値の変動によるRNの変化を最小におさえ
るようにしたからである。したがつて、端子3,
4間の抵抗RONはほぼ平坦な特性となり、アナロ
グ入力信号電圧VINに影響されず一定値とするこ
とができる。この結果、アナログ出力信号OUT
に発生する歪を極めて小さくすることができる。
FIG. 9 shows the resistance R N of MOS transistor 1 when the analog input signal voltage V IN supplied to terminal 3 is varied from 0V to +5V when both MOS transistors 1 and 2 are on in the above embodiment device.
and the resistance R P of MOS transistor 2, and R N and R P
The resistance between terminals 3 and 4 expressed as a parallel resistance of
This represents the characteristics of each R ON . In the characteristic diagram of the conventional device shown in Fig. 3 above, when the analog input signal voltage V IN is around +2.5V, the N-channel MOS
ΔV th of transistor 1 increased and the value of R N changed greatly, but in the above embodiment device, as shown in FIG. 9, R N and R P are different when the analog input signal voltage V IN is It changes in a line-symmetric manner around +2.5V. This is the analog input signal voltage V IN to the substrate electrode B of N-channel MOS transistor 1.
This is because the back gate bias effect of the MOS transistor 1 is kept constant by supplying a voltage approximately proportional to the voltage, thereby minimizing the change in R N due to the fluctuation of the threshold value. Therefore, terminal 3,
The resistance R ON between 4 and 4 has almost flat characteristics, and can be kept at a constant value without being affected by the analog input signal voltage V IN . As a result, the analog output signal OUT
It is possible to minimize the distortion generated in the process.

また上記実施例では、電圧バツフア回路にお
いて電圧出力端子6の電圧を設定する場合、Nチ
ヤネルのMOSトランジスタ7とPチヤネルの
MOSトランジスタ8とが共にオン状態になるこ
とがなく、電圧バツフア回路では上記二つの
MOSトランジスタ7,8を直列に介してVDDおよ
びVSS間に電流が流れることがないので、この電
圧バツフア回路を設けたことによる消費電流の
増加は極くわずかである。また、消費電流につい
て考慮する必要がない場合には、Pチヤネルでデ
イプレツシヨン型のMOSトランジスタ8の代わ
りに単なる抵抗を接続するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, when setting the voltage of the voltage output terminal 6 in the voltage buffer circuit 5 , the N-channel MOS transistor 7 and the P-channel MOS transistor
Both of the MOS transistors 8 and 8 do not turn on, and the voltage buffer circuit 5
Since no current flows between V DD and V SS via the MOS transistors 7 and 8 in series, the increase in current consumption due to the provision of this voltage buffer circuit 5 is extremely small. Furthermore, if there is no need to consider current consumption, a simple resistor may be connected in place of the depletion type MOS transistor 8 in the P channel.

第10図はこの発明の他の実施例の回路構成図
である。この実施例では、電圧バツフア回路
のNチヤネルのMOSトランジスタ7のドレイン
電極Dを直接VDD印加点に接続する代わりに、ゲ
ート電極Gに前記クロツク信号が供給されるP
チヤネルでエンハンスメント型のMOSトランジ
スタ41を介して接続して新たな電圧バツフア回
42を構成するようにしたものである。
FIG. 10 is a circuit diagram of another embodiment of the invention. In this embodiment, instead of directly connecting the drain electrode D of the N-channel MOS transistor 7 in the voltage buffer circuit 5 to the V DD application point, the clock signal is supplied to the gate electrode G of P.
A new voltage buffer circuit 42 is configured by connecting through an enhancement type MOS transistor 41 in a channel.

前記電圧バツフア回路は、アナログ入力信号
INを伝達するNチヤネルのMOSトランジスタ1
およびPチヤネルのMOSトランジスタ2が共に
オンする時にのみに動作すればよいため、クロツ
ク信号をゲート入力とするMOSトランジスタ
41を追加することによつて、アナログ入力信号
INを端子4に伝達する時にのみMOSトランジス
タ41をオンさせて、電圧出力端子6にアナログ
入力信号電圧VINに応じた電圧Vp-wellを得るよう
にしたものである。
The voltage buffer circuit 5 receives an analog input signal.
N-channel MOS transistor 1 transmitting IN
Since it is necessary to operate only when both the MOS transistor 2 and the P channel MOS transistor 2 are turned on, by adding the MOS transistor 41 whose gate input is the clock signal, the analog input signal
The MOS transistor 41 is turned on only when IN is transmitted to the terminal 4, and the voltage V p-well corresponding to the analog input signal voltage V IN is obtained at the voltage output terminal 6.

第11図はこの発明のさらに他の実施例の回路
構成図である。この実施例では上記第10図に示
す実施例におけるMOSトランジスタ7,8,4
1からなる電圧バツフア回路42の代りに、上記
MOSトランジスタ7,8,41の他にさらにN
チヤネルでエンハンスメント型のMOSトランジ
スタ43とPチヤネルでデイプレツシヨン型の
MOSトランジスタ44を追加して新たな電圧バ
ツフア回路45を構成するようにしたものであ
る。すなわち、新たに追加されるMOSトランジ
スタ43のドレイン電極DはMOSトランジスタ
41のドレイン電極Dに、ソース電極Sおよび基
板電極Bは前記端子6に、ゲート電極Gは前記端
子4にそれぞれ接続され、新たに追加される他の
MOSトランジスタ44のソース電極Sは前記端
子6に、ドレイン電極DはVSS印加点に、基板電
極BはVDD印加点に、ゲート電極Gは前記端子4
にそれぞれ接続される。
FIG. 11 is a circuit diagram of still another embodiment of the present invention. In this embodiment, the MOS transistors 7, 8, 4 in the embodiment shown in FIG.
Instead of the voltage buffer circuit 42 consisting of
In addition to MOS transistors 7, 8, and 41, N
An enhancement type MOS transistor 43 in the channel and a depletion type MOS transistor in the P channel.
A new voltage buffer circuit 45 is constructed by adding a MOS transistor 44. That is, the drain electrode D of the newly added MOS transistor 43 is connected to the drain electrode D of the MOS transistor 41, the source electrode S and substrate electrode B are connected to the terminal 6, and the gate electrode G is connected to the terminal 4. Other added to
The source electrode S of the MOS transistor 44 is connected to the terminal 6, the drain electrode D is connected to the VSS application point, the substrate electrode B is connected to the VDD application point, and the gate electrode G is connected to the terminal 4.
are connected to each.

すなわちこの実施例では、前記第4図の実施例
におけるような電圧バツフア回路を2組設けてこ
の一方の入力として2つのMOSトランジスタ1,
2を通過する前のアナログ入力信号INを供給し、
他方の入力としてMOSトランジスタ1,2を通
過した後のアナログ出力信号OUTを供給するこ
とによつて、電圧出力端子6における電圧をアナ
ログ入力信号電圧VINの変化に対して高速に応答
させるようにしたものである。なお、この実施例
の場合にも、MOSトランジスタ41を設けるこ
とによつて、アナログ入力信号INを端子4に伝
達する時にのみこのMOSトランジスタ41をオ
ンさせて、電圧出力端子6にアナログ入力信号電
圧VINに応じた電圧Vp-wellを得るようにしたもの
である。
That is, in this embodiment, two sets of voltage buffer circuits as in the embodiment shown in FIG. 4 are provided, and two MOS transistors 1,
2, supplying the analog input signal IN before passing through
By supplying the analog output signal OUT after passing through MOS transistors 1 and 2 as the other input, the voltage at the voltage output terminal 6 can be made to respond quickly to changes in the analog input signal voltage V IN . This is what I did. Also in this embodiment, by providing the MOS transistor 41, the MOS transistor 41 is turned on only when transmitting the analog input signal IN to the terminal 4, and the analog input signal voltage is output to the voltage output terminal 6. This is to obtain a voltage V p-well corresponding to V IN .

ところで前記第6図の断面図に示すように、
MOSトランジスタ1のドレイン領域30はN型、
Pウエル領域22はP型、基板21がN型である
ために、第12図に示すように上記ドレイン領域
30をエミツタ領域、上記Pウエル領域22をベ
ース領域、基板21をコレクタ領域とするnpn型
のバイポーラトランジスタQが等価的に発生す
る。上記バイポーラトランジスタQが発生してい
る状態でいま、MOSトランジスタのソース、ド
レイン間に大きな電流を流すと、このMOSトラ
ンジスタ1のオン抵抗によつて大きな電圧降下が
生じ、ドレイン領域30における電圧がソース領
域29よりも大幅に低下する。ソース領域29の
電圧VINに応じた電圧が電圧バツフア回路5によ
つてPウエル領域22に供給されるため、バイポ
ーラトランジスタQのベース、エミツタ間が順方
向にバイアスされる状態が発生する。この時、上
記バイポーラトランジスタQはオンするわけであ
るが、基板21はVDDに保たれているためこのバ
イポーラトランジスタQを介して無駄な電流がド
レイン領域30に流れてしまい、この結果、消費
電流が増加してしまう。
By the way, as shown in the cross-sectional view of FIG. 6,
The drain region 30 of the MOS transistor 1 is of N type,
Since the P well region 22 is of P type and the substrate 21 is of N type, the drain region 30 is an emitter region, the P well region 22 is a base region, and the substrate 21 is a collector region as shown in FIG. A bipolar transistor Q of the type Q is equivalently generated. If a large current flows between the source and drain of the MOS transistor in the state where the bipolar transistor Q is generated, a large voltage drop will occur due to the on-resistance of this MOS transistor 1, and the voltage in the drain region 30 will drop from the source to the drain. It is much lower than in area 29. Since a voltage corresponding to the voltage V IN of the source region 29 is supplied to the P well region 22 by the voltage buffer circuit 5, a state in which the base and emitter of the bipolar transistor Q is forward biased occurs. At this time, the bipolar transistor Q is turned on, but since the substrate 21 is maintained at V DD , wasteful current flows to the drain region 30 through the bipolar transistor Q, resulting in an increase in current consumption. will increase.

第13図は上記のように端子3,4間に大きな
電流が流れる際の消費電流の増加を防止するよう
にした、この発明の異なる他の実施例の回路構成
図である。この実施例では、前記第10図に示す
実施例回路におけるPチヤネルのMOSトランジ
スタ41の代わりにクロツク信号φをゲート入力
とするNチヤネルでエンハンスメント型のMOS
トランジスタ46を設け、さらにこのMOSトラ
ンジスタ46と前記MOSトランジスタ7との間
に、ゲート電極Gが端子4に接続されたNチヤネ
ルでエンハンスメント型のMOSトランジスタ4
7を挿入すると共に、電圧出力端子6とVSSとの
間に挿入されゲート電極Gが端子4に接続された
Pチヤネルでデイプレツシヨン型のMOSトラン
ジスタ48を設けることによつて電圧バツフア回
49を構成するようにしたものである。すなわ
ちこの実施例ではMOSトランジスタ46をクロ
ツク信号φでオンまたはオフさせることによつて
電圧バツフア回路49の動作を制御し、また
MOSトランジスタ47を設けこのゲート電極G
を端子4に接続することによつてゲート電極Gに
アナログ出力信号電圧VOUTを供給して、この
MOSトランジスタ47のソース電極Sの電圧す
なわちMOSトランジスタ7のドレイン電極Dの
電圧が常にアナログ出力信号電圧VOUT以下とな
るようにしたものである。したがつて、第2図中
のバイポーラトランジスタQをベース領域の電圧
もアナログ出力信号電圧VOUT以下となり、バイ
ポーラトランジスタQのベース、エミツタ間は逆
バイアス状態となるためにこのトランジスタQを
介して電流が流れることはない、なお、デイプレ
ツシヨン型のMOSトランジスタ48は電圧出力
端子6に接続されている容量9を放電させて電圧
Vp-wellを0V近傍まで低下させる際のスピードア
ツプを図るために設けられている。
FIG. 13 is a circuit configuration diagram of another embodiment of the present invention, which prevents an increase in current consumption when a large current flows between terminals 3 and 4 as described above. In this embodiment, instead of the P channel MOS transistor 41 in the embodiment circuit shown in FIG.
A transistor 46 is provided, and an N-channel enhancement type MOS transistor 4 whose gate electrode G is connected to the terminal 4 is provided between the MOS transistor 46 and the MOS transistor 7.
A voltage buffer circuit 49 is constructed by inserting a P-channel depletion type MOS transistor 48 inserted between the voltage output terminal 6 and V SS and having its gate electrode G connected to the terminal 4. It was designed to do so. That is, in this embodiment, the operation of the voltage buffer circuit 49 is controlled by turning on or off the MOS transistor 46 using the clock signal φ.
A MOS transistor 47 is provided and this gate electrode G
The analog output signal voltage V OUT is supplied to the gate electrode G by connecting the terminal 4 to the terminal 4.
The voltage of the source electrode S of the MOS transistor 47, that is, the voltage of the drain electrode D of the MOS transistor 7, is always kept below the analog output signal voltage V OUT . Therefore, the voltage at the base region of the bipolar transistor Q in FIG. Note that the depletion type MOS transistor 48 discharges the capacitor 9 connected to the voltage output terminal 6 to generate a voltage.
This is provided to increase the speed when lowering V p-well to around 0V.

なお、この発明は上記実施例に限定されるもの
ではなく、たとえば第5図に示す実施例回路では
MOSトランジスタ7,8の各ゲート電極Gを共
に端子3に接続してMOSトランジスタ7,8の
ゲートにアナログ入力信号INを供給する場合に
ついて説明したが、これは両MOSトランジスタ
7,8のゲート電極Gを共に端子4に接続してア
ナログ出力信号OUTを供給するようにしてもよ
い。
Note that the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment; for example, in the embodiment circuit shown in FIG.
We have explained the case where the gate electrodes G of the MOS transistors 7 and 8 are both connected to the terminal 3 and the analog input signal IN is supplied to the gates of the MOS transistors 7 and 8. G may also be connected to terminal 4 to provide an analog output signal OUT.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したようにこの発明によれば、入出力
端間の抵抗値を一定にでき、もつて歪の少ない出
力信号を得ることができるアナログスイツチ装置
を提供することができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an analog switch device that can maintain a constant resistance value between input and output terminals and can obtain an output signal with less distortion.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従来のアナログスイツチ装置の回路構
成図、第2図は同装置を構成するMOS型電界効
果トランジスタの構造断面図、第3図は同従来装
置の特性図、第4図はこの発明の一実施例の回路
構成図、第5図はその具体図、第6図は第5図回
路を集積化する場合の素子構造を示す断面図、第
7図および第8図はそれぞれ上記実施例を説明す
るための特性図、第9図は第5図および第6図に
示す実施例装置の特性図、第10図はこの発明の
他の実施例の回路構成図、第11図はこの発明の
さらに他の実施例の回路構成図、第12図は第6
図の断面図において等価的にバイポーラトランジ
スタが発生する状態を示す図、第13図はこの発
明の異なる他の実施例の回路構成図である。 1,7,43,46,47……Nチヤネルエン
ハンスメント型のMOS型電界効果トランジスタ、
2,41……Pチヤネルエンハンスメント型の
MOS型電界効果トランジスタ、3……アナログ
入力信号の供給端子、4……アナログ出力信号の
取り出し端子、5,42,45,49……電圧バ
ツフア回路(電圧変換手段)、6……電圧出力端
子、8,44,48……Pチヤネルデイプレツシ
ヨン型のMOS型電界効果トランジスタ、9……
寄生容量、21……N型半導体基体、22……P
ウエル領域、23,26,27,29……ソース
領域、24,25,28,30……ドレイン領
域、31……コンタクト領域、S……ソース電
極、D……ドレイン電極、G……ゲート電極、B
……基板電極。
Figure 1 is a circuit configuration diagram of a conventional analog switch device, Figure 2 is a cross-sectional view of the structure of a MOS field effect transistor that constitutes the device, Figure 3 is a characteristic diagram of the conventional device, and Figure 4 is the invention. 5 is a specific diagram thereof, FIG. 6 is a sectional view showing the element structure when the circuit shown in FIG. 5 is integrated, and FIGS. 7 and 8 are respectively for the above embodiment FIG. 9 is a characteristic diagram of the embodiment device shown in FIGS. 5 and 6, FIG. 10 is a circuit configuration diagram of another embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a characteristic diagram of the embodiment shown in FIGS. FIG. 12 is a circuit configuration diagram of still another embodiment of
FIG. 13 is a diagram showing a state in which a bipolar transistor is equivalently generated in the cross-sectional view of the figure, and is a circuit configuration diagram of another embodiment of the present invention. 1, 7, 43, 46, 47... N-channel enhancement type MOS field effect transistor,
2,41...P channel enhancement type
MOS type field effect transistor, 3... Analog input signal supply terminal, 4... Analog output signal extraction terminal, 5, 42, 45, 49... Voltage buffer circuit (voltage conversion means), 6... Voltage output terminal , 8, 44, 48... P channel depletion type MOS field effect transistor, 9...
Parasitic capacitance, 21...N-type semiconductor substrate, 22...P
Well region, 23, 26, 27, 29... Source region, 24, 25, 28, 30... Drain region, 31... Contact region, S... Source electrode, D... Drain electrode, G... Gate electrode , B
...Substrate electrode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 アナログ信号を入力するためのあるいはこの
アナログ信号を出力するためのソース電極および
ドレイン電極、導通制御を行うための制御信号が
入力されるゲート電極及び基板電極が設けられた
スイツチ用の第1のMOS型電界効果トランジス
タと、 上記入力アナログ信号電圧または出力アナログ
信号電圧に応じた電圧を上記第1のMOS型電界
効果トランジスタの基板電極に供給して、入力ア
ナログ信号の電圧変化に対する上記スイツチ用の
第1のMOS型電界効果トランジスタの抵抗の変
化を最小にして出力アナログ信号の歪を最小にせ
しめる電圧変換回路とを具備し、 上記電圧変換回路は一方の電源と電圧出力端と
の間に挿入され上記入力アナログ信号または出力
アナログ信号がゲート電極に供給されるNチヤネ
ルでエンハンスメント型の第2のMOS型電界効
果トランジスタと、 上記電圧出力端と他方の電源との間に挿入され
上記入力アナログ信号または出力アナログ信号が
ゲート電極に供給されるPチヤネルでデイプレツ
シヨン型の第3のMOS型電界効果トランジスタ
とから構成されてなることを特徴とするアナログ
スイツチ装置。 2 アナログ信号を入力するためのあるいはこの
アナログ信号を出力するためのソース電極および
ドレイン電極、導通制御を行うための制御信号が
入力されるゲート電極及び基板電極が設けられた
スイツチ用の第1のMOS型電界効果トランジス
タと、 上記入力アナログ信号電圧または出力アナログ
信号電圧に応じた電圧を上記第1のMOS型電界
効果トランジスタの基板電極に供給して、入力ア
ナログ信号の電圧変化に対する上記スイツチ用の
第1のMOS型電界効果トランジスタの抵抗の変
化を最小にせしめる電圧変換回路とを具備し、 上記電圧変換回路は一方の電源と電圧出力端と
の間に挿入され上記入力アナログ信号または出力
アナログ信号がゲート電極に供給されるNチヤネ
ルでエンハンスメント型の第2のMOS型電界効
果トランジスタと、 上記電圧出力端と他方の電源との間に挿入され
上記入力アナログ信号または出力アナログ信号が
ゲート電極に供給されるPチヤネルでデイプレツ
シヨン型の第3のMOS型電界効果トランジスタ
と、 一方の電源と上記電圧出力端との間に挿入され
上記制御信号がゲート電極に入力されるPチヤネ
ルでエンハンスメント型の第4のMOS型電界効
果トランジスタとから構成されてなることを特徴
とするアナログスイツチ装置。
[Claims] 1. A source electrode and a drain electrode for inputting an analog signal or for outputting the analog signal, and a gate electrode and a substrate electrode for inputting a control signal for conducting conduction control are provided. A first MOS type field effect transistor for a switch; and a voltage corresponding to the input analog signal voltage or output analog signal voltage is supplied to the substrate electrode of the first MOS type field effect transistor, and the voltage of the input analog signal is a voltage conversion circuit that minimizes a change in the resistance of the first MOS field effect transistor for the switch in response to a change in resistance and minimizes distortion of the output analog signal, the voltage conversion circuit having one power supply and a voltage output a second N-channel enhancement type MOS field effect transistor inserted between the terminal and the input analog signal or the output analog signal is supplied to the gate electrode; and between the voltage output terminal and the other power supply. An analog switch device comprising: a P-channel depletion type third MOS field effect transistor which is inserted and the input analog signal or the output analog signal is supplied to the gate electrode. 2. A first switch for the switch, which is provided with a source electrode and a drain electrode for inputting an analog signal or for outputting this analog signal, and a gate electrode and a substrate electrode for inputting a control signal for conducting conduction control. A voltage according to the input analog signal voltage or the output analog signal voltage is supplied to the substrate electrode of the MOS type field effect transistor and the first MOS type field effect transistor, so that the voltage for the switch in response to the voltage change of the input analog signal is controlled. and a voltage conversion circuit that minimizes a change in resistance of the first MOS field effect transistor, the voltage conversion circuit being inserted between one of the power supplies and the voltage output terminal to signal the input analog signal or the output analog signal. is inserted between the voltage output terminal and the other power source, and the input analog signal or the output analog signal is supplied to the gate electrode. a third MOS field effect transistor of the depletion type with a P channel, which is inserted between one power source and the voltage output terminal, and the fourth MOS field effect transistor with the P channel is of the enhancement type, and the control signal is inputted to the gate electrode. An analog switch device comprising a MOS field effect transistor.
JP5348282A 1981-07-17 1982-03-31 Analog switch device Granted JPS58171126A (en)

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JP5348282A JPS58171126A (en) 1982-03-31 1982-03-31 Analog switch device
DE3226339A DE3226339C2 (en) 1981-07-17 1982-07-14 Analog switch device with MOS transistors
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