JPH04282914A - 半導体集積回路装置 - Google Patents
半導体集積回路装置Info
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- JPH04282914A JPH04282914A JP7246791A JP7246791A JPH04282914A JP H04282914 A JPH04282914 A JP H04282914A JP 7246791 A JP7246791 A JP 7246791A JP 7246791 A JP7246791 A JP 7246791A JP H04282914 A JPH04282914 A JP H04282914A
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- JP
- Japan
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- semiconductor integrated
- voltage
- bidirectional switch
- control circuit
- integrated circuit
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】この発明は双方向スイッチ回路とそのコン
トロール回路を搭載した半導体集積回路装置に関し、特
にコントロール回路のコントロール信号の正転,反転出
力の変化を遅くするように改良したものに関する。
トロール回路を搭載した半導体集積回路装置に関し、特
にコントロール回路のコントロール信号の正転,反転出
力の変化を遅くするように改良したものに関する。
【0002】
【従来の技術】図3は従来のこの種の半導体集積回路装
置の回路構成を示す。図において、35は双方向スイッ
チ回路、36はそのコントロール回路、1は電源端子、
2はGND端子、3はPチャネルMOSFET(P1
)、4はPチャネルMOSFET(P2 )、5はPチ
ャネルMOSFET(P3 )、6はNチャネルMOS
FET(N1 )、7はNチャネルMOSFET(N2
)、8はNチャネルMOSFET(N3 )、9はP
1 3,N1 6で構成された双方向スイッチ、10は
双方向スイッチ回路35の入力端子、11は双方向スイ
ッチ回路35の出力端子、12は入力抵抗R1 、13
は出力抵抗R3 、14は出力負荷容量C1 である。 また15はコントロール回路36のコントロール入力端
子、16はP2 4,N2 7で構成されたインバータ
であり、その入力はコントロール入力端子15に接続さ
れている。17はP3 5,N3 8で構成されたイン
バータであり、インバータ16,17は相互に縦続接続
されている。18はインバータ16の出力端子であり、
ここでは双方向スイッチ9のN1 6のゲートに接続さ
れている。19はインバータ17の出力端子であり、こ
こでは双方向スイッチ9のP1 3のゲートに接続され
ている。
置の回路構成を示す。図において、35は双方向スイッ
チ回路、36はそのコントロール回路、1は電源端子、
2はGND端子、3はPチャネルMOSFET(P1
)、4はPチャネルMOSFET(P2 )、5はPチ
ャネルMOSFET(P3 )、6はNチャネルMOS
FET(N1 )、7はNチャネルMOSFET(N2
)、8はNチャネルMOSFET(N3 )、9はP
1 3,N1 6で構成された双方向スイッチ、10は
双方向スイッチ回路35の入力端子、11は双方向スイ
ッチ回路35の出力端子、12は入力抵抗R1 、13
は出力抵抗R3 、14は出力負荷容量C1 である。 また15はコントロール回路36のコントロール入力端
子、16はP2 4,N2 7で構成されたインバータ
であり、その入力はコントロール入力端子15に接続さ
れている。17はP3 5,N3 8で構成されたイン
バータであり、インバータ16,17は相互に縦続接続
されている。18はインバータ16の出力端子であり、
ここでは双方向スイッチ9のN1 6のゲートに接続さ
れている。19はインバータ17の出力端子であり、こ
こでは双方向スイッチ9のP1 3のゲートに接続され
ている。
【0003】図4は図3の等価回路であり、図において
、1,2,10〜14は図3と同じものを示す。20は
双方向スイッチ9の抵抗R2 、21はインバータ17
のP3 5のON抵抗R4 、22はインバータ17の
N3 8のON抵抗R5 、23はインバータ16のP
2 4のON抵抗R6 、24はインバータ16のN2
7のON抵抗R7 、25はインバータ17の動作を示
すスイッチ、26,27はスイッチ25の端子、28は
インバータ16の動作を示すスイッチ、29,30はス
イッチ28の端子、31は双方向スイッチ9のP1 3
のゲートと入力端子10との間に寄生する容量C2 、
32はP1 3のゲートと出力端子11との間に寄生す
る容量C3 、33は双方向スイッチ9のN1 6のゲ
ートと入力端子10との間に寄生する容量C4 、34
はN1 の6のゲートと出力端子11との間に寄生する
容量C5 である。
、1,2,10〜14は図3と同じものを示す。20は
双方向スイッチ9の抵抗R2 、21はインバータ17
のP3 5のON抵抗R4 、22はインバータ17の
N3 8のON抵抗R5 、23はインバータ16のP
2 4のON抵抗R6 、24はインバータ16のN2
7のON抵抗R7 、25はインバータ17の動作を示
すスイッチ、26,27はスイッチ25の端子、28は
インバータ16の動作を示すスイッチ、29,30はス
イッチ28の端子、31は双方向スイッチ9のP1 3
のゲートと入力端子10との間に寄生する容量C2 、
32はP1 3のゲートと出力端子11との間に寄生す
る容量C3 、33は双方向スイッチ9のN1 6のゲ
ートと入力端子10との間に寄生する容量C4 、34
はN1 の6のゲートと出力端子11との間に寄生する
容量C5 である。
【0004】図5はコントロール入力端子15に印加さ
れる電圧V1 に対する各端子電圧の変化を示すタイミ
ング図である。V2 はインバータ16の出力電圧、V
3 はインバータ17の出力電圧、V4 はV3 によ
るV6 の影響を無視し、V2 のみにより出力端子1
1に得られる電圧、V5 はV2 によるV6 の影響
を無視し、V3 のみにより出力端子11に得られる電
圧、V6 はV4 とV5 を重ね合わせたものである
。またt1 はV1 に対するV4 のピーク値の時間
、t2 はV1 に対するV5 のピーク値の時間を示
す。
れる電圧V1 に対する各端子電圧の変化を示すタイミ
ング図である。V2 はインバータ16の出力電圧、V
3 はインバータ17の出力電圧、V4 はV3 によ
るV6 の影響を無視し、V2 のみにより出力端子1
1に得られる電圧、V5 はV2 によるV6 の影響
を無視し、V3 のみにより出力端子11に得られる電
圧、V6 はV4 とV5 を重ね合わせたものである
。またt1 はV1 に対するV4 のピーク値の時間
、t2 はV1 に対するV5 のピーク値の時間を示
す。
【0005】次に動作について説明する。コントロール
入力端子15に電源電位、すなわち“H”が印加された
場合、インバータ16の出力端子18はGND電位すな
わち“L”に、インバータ17の出力端子19は“H”
になり、P13のゲート電位は“H”に、N1 6のゲ
ート電位は“L”にバイアスされ、P1 3,N1 6
はともにOFFし、双方向スイッチ9は入力端子10と
出力端子11との間を遮断する(以後OFF状態と呼ぶ
)。
入力端子15に電源電位、すなわち“H”が印加された
場合、インバータ16の出力端子18はGND電位すな
わち“L”に、インバータ17の出力端子19は“H”
になり、P13のゲート電位は“H”に、N1 6のゲ
ート電位は“L”にバイアスされ、P1 3,N1 6
はともにOFFし、双方向スイッチ9は入力端子10と
出力端子11との間を遮断する(以後OFF状態と呼ぶ
)。
【0006】一方、コントロール入力端子15に“L”
が印加された場合、インバータ16の出力端子18は“
H”に、インバータ17の出力端子19は“L”になり
、P1 3のゲート電圧は“L”、N1 6のゲート電
圧は“H”にバイアスされ、P1 3、N1 6はとも
にONし、双方向スイッチ9は入力端子10と出力端子
11とを合成抵抗R2 20で接続する(以後ON状態
と呼ぶ)。
が印加された場合、インバータ16の出力端子18は“
H”に、インバータ17の出力端子19は“L”になり
、P1 3のゲート電圧は“L”、N1 6のゲート電
圧は“H”にバイアスされ、P1 3、N1 6はとも
にONし、双方向スイッチ9は入力端子10と出力端子
11とを合成抵抗R2 20で接続する(以後ON状態
と呼ぶ)。
【0007】このようにして、双方向スイッチ9がON
状態からOFF状態、OFF状態からON状態に変化す
る際に出力端子11の電圧はクロストークを生じる。こ
れについて、図4,図5を参照して説明する。
状態からOFF状態、OFF状態からON状態に変化す
る際に出力端子11の電圧はクロストークを生じる。こ
れについて、図4,図5を参照して説明する。
【0008】双方向スイッチ9を構成するN1 6のゲ
ート電圧V2 が“H”のとき、N1 6のゲート・出
力端子11間容量C5 34には、電荷q5 =C5
×Vcc(電源電圧)が充電されている。また出力負荷
容量C1 14は電荷q1 =0で充電されていないの
でV4 はGND電位である。
ート電圧V2 が“H”のとき、N1 6のゲート・出
力端子11間容量C5 34には、電荷q5 =C5
×Vcc(電源電圧)が充電されている。また出力負荷
容量C1 14は電荷q1 =0で充電されていないの
でV4 はGND電位である。
【0009】V2 が“H”から“L”へ変化するとき
、N1 6の出力端子11間容量C5 34の電荷はイ
ンバータ16のN2 7のON抵抗R7 24を経て放
電されるため、出力負荷容量C1 14には時定数τ1
=C5 ×R7 でq1 (MAX)=−q5 の電
荷があらわれ、V4 はピーク値で、−(C5 /C1
)・Vccになる。同時に上記電荷q1 はτ2 =
C1 ×R3 で出力抵抗R3 13を経てGND端子
2へ放電され、V4 はGND電位に近づく。そして、
V2 が“L”で上記電荷q1 =−q5 の出力抵抗
R3 13への放電パスによる放電が完了すると、出力
端子11間容量C5 34,出力負荷容量C1 14に
は電荷は充電されておらず、V4 はGND電位となる
。
、N1 6の出力端子11間容量C5 34の電荷はイ
ンバータ16のN2 7のON抵抗R7 24を経て放
電されるため、出力負荷容量C1 14には時定数τ1
=C5 ×R7 でq1 (MAX)=−q5 の電
荷があらわれ、V4 はピーク値で、−(C5 /C1
)・Vccになる。同時に上記電荷q1 はτ2 =
C1 ×R3 で出力抵抗R3 13を経てGND端子
2へ放電され、V4 はGND電位に近づく。そして、
V2 が“L”で上記電荷q1 =−q5 の出力抵抗
R3 13への放電パスによる放電が完了すると、出力
端子11間容量C5 34,出力負荷容量C1 14に
は電荷は充電されておらず、V4 はGND電位となる
。
【0010】V2 が“L”から“H”へ変化するとき
、出力端子11間容量C5 34はインバータ16のP
2 4のON抵抗R6 23により充電されるため、出
力負荷容量C1 14には時定数
、出力端子11間容量C5 34はインバータ16のP
2 4のON抵抗R6 23により充電されるため、出
力負荷容量C1 14には時定数
【0011】
【数1】
で電荷
【0012】
【数2】
の電荷があらわれ、V4 はピーク値で、
【0013】
【数3】
になる。同時に上記電荷は
【0014】
【数4】
でR3 13を経てGND端子2へ放電され、V4 は
GND電位に近づく。そして、V2 が“H”で上記電
荷
GND電位に近づく。そして、V2 が“H”で上記電
荷
【0015】
【数5】
の放電が完了すると、出力端子11間容量C5 34の
電荷q5 =C5 ×Vcc、C1 14の電荷q1
=0となり、V4 =0となる。
電荷q5 =C5 ×Vcc、C1 14の電荷q1
=0となり、V4 =0となる。
【0016】V3 の変化に対するV5 の変化も、上
述したV2 の変化に対するV4 の変化と同様に出力
端子11間容量C3 32,出力負荷容量C1 14の
電荷の充放電により図5に示す波形となる。従ってV4
,V5 を重ね合わせたものであるV6 は、図5に
示すようにコントロール入力信号の切換によりクロスト
ーク電圧を生じることとなる。
述したV2 の変化に対するV4 の変化と同様に出力
端子11間容量C3 32,出力負荷容量C1 14の
電荷の充放電により図5に示す波形となる。従ってV4
,V5 を重ね合わせたものであるV6 は、図5に
示すようにコントロール入力信号の切換によりクロスト
ーク電圧を生じることとなる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体集積回路
装置は以上のように構成されているので、双方向スイッ
チ9を構成しているP1 3のゲート、出力端子11間
の寄生容量C3 32のN1 6のゲート・出力端子1
1間の寄生容量C5 34の充放電電流により出力端子
11にあらわれる出力電圧V6 のクロストーク電圧が
非常に高いという問題点があった。
装置は以上のように構成されているので、双方向スイッ
チ9を構成しているP1 3のゲート、出力端子11間
の寄生容量C3 32のN1 6のゲート・出力端子1
1間の寄生容量C5 34の充放電電流により出力端子
11にあらわれる出力電圧V6 のクロストーク電圧が
非常に高いという問題点があった。
【0018】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、クロストーク電圧の低い出力電
圧を得ることのできる双方向スイッチを有する半導体集
積回路装置を得ることを目的とする。
ためになされたもので、クロストーク電圧の低い出力電
圧を得ることのできる双方向スイッチを有する半導体集
積回路装置を得ることを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】この発明に係る半導体集
積回路装置は、双方向スイッチ回路をコントロールする
コントロール回路を形成するトランジスタのドライブ能
力をおとし、その負荷を大きくしたものである。
積回路装置は、双方向スイッチ回路をコントロールする
コントロール回路を形成するトランジスタのドライブ能
力をおとし、その負荷を大きくしたものである。
【0020】
【作用】この発明においては、双方向スイッチ回路をコ
ントロールするコントロール回路を形成するトランジス
タのドライブ能力をおとし、その負荷を大きくしたので
、双方向スイッチ回路を制御する信号をゆるやかに変化
させることができ、双方向スイッチのゲート電極と出力
に寄生する容量により生じるクロストークの波高値を低
く抑えることができる。
ントロールするコントロール回路を形成するトランジス
タのドライブ能力をおとし、その負荷を大きくしたので
、双方向スイッチ回路を制御する信号をゆるやかに変化
させることができ、双方向スイッチのゲート電極と出力
に寄生する容量により生じるクロストークの波高値を低
く抑えることができる。
【0021】
【実施例】以下、この発明の実施例を図について説明す
る。図1(a) は、この発明の一実施例による半導体
集積回路の回路構成を示す。図において、1〜17は図
3と同じものを示す。35は双方向スイッチ回路、36
はコントロール回路、40,41はドライブ能力の低い
PチャネルMOSFET、42,43はドライブ能力の
低いNチャネルMOSFET、38,39は容量、37
は容量38,39の一方の電極である。
る。図1(a) は、この発明の一実施例による半導体
集積回路の回路構成を示す。図において、1〜17は図
3と同じものを示す。35は双方向スイッチ回路、36
はコントロール回路、40,41はドライブ能力の低い
PチャネルMOSFET、42,43はドライブ能力の
低いNチャネルMOSFET、38,39は容量、37
は容量38,39の一方の電極である。
【0022】また図2は本実施例回路におけるコントロ
ール回路の入力電圧V1 に対する各端子電圧の変化を
示すタイミング図であり、図において、図5と同一符号
は同じものを示し、V2 ′は出力端子18aに得られ
る電圧、V3 は出力端子19aに得られる電圧である
。
ール回路の入力電圧V1 に対する各端子電圧の変化を
示すタイミング図であり、図において、図5と同一符号
は同じものを示し、V2 ′は出力端子18aに得られ
る電圧、V3 は出力端子19aに得られる電圧である
。
【0023】本実施例では双方向スイッチ9がインバー
タ16,17の各出力によってオン,オフ状態となるの
は従来例と同様であるが、上記コントロール回路36の
出力端子18a,19aに大きな負荷容量38,39を
設け、ドライブ能力の低いPチャネルトランジスタ40
,41とNチャネルトランジスタ42,43を用いるこ
とにより、入力電圧V1 ,V2 の変化が遅くなり、
図5のV4 ,V5 に示すように微分波形のピーク値
を低く抑えることができ、V6 のクロストーク電圧は
小さくなる。
タ16,17の各出力によってオン,オフ状態となるの
は従来例と同様であるが、上記コントロール回路36の
出力端子18a,19aに大きな負荷容量38,39を
設け、ドライブ能力の低いPチャネルトランジスタ40
,41とNチャネルトランジスタ42,43を用いるこ
とにより、入力電圧V1 ,V2 の変化が遅くなり、
図5のV4 ,V5 に示すように微分波形のピーク値
を低く抑えることができ、V6 のクロストーク電圧は
小さくなる。
【0024】なお、上記実施例では、コントロール回路
36の波形V2 ,V3 の変化を遅くするのに、コン
トロール回路36におけるPチャネルトランジスタ40
,41とNチャネルトランジスタ42,43にドライブ
能力の低いものを用いたが、図1(b) に示すように
、このトランジスタで形成するインバータ16,17の
出力18a,19aに抵抗44,45を接続してドライ
ブ能力を低くしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏
する。
36の波形V2 ,V3 の変化を遅くするのに、コン
トロール回路36におけるPチャネルトランジスタ40
,41とNチャネルトランジスタ42,43にドライブ
能力の低いものを用いたが、図1(b) に示すように
、このトランジスタで形成するインバータ16,17の
出力18a,19aに抵抗44,45を接続してドライ
ブ能力を低くしてもよく、上記実施例と同様の効果を奏
する。
【0025】
【発明の効果】以上のように、この発明に係る半導体集
積回路装置によれば、双方向スイッチ回路をコントロー
ルするコントロール回路を形成するトランジスタのドラ
イブ能力を低くし、その負荷を大きくしたので、クロス
トーク電圧の低いものが得られる効果がある。
積回路装置によれば、双方向スイッチ回路をコントロー
ルするコントロール回路を形成するトランジスタのドラ
イブ能力を低くし、その負荷を大きくしたので、クロス
トーク電圧の低いものが得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施例による半導体集積回路装置の
回路構成を示す回路構成図である。
回路構成を示す回路構成図である。
【図2】この発明の実施例による半導体集積回路装置の
コントロール回路の入力電圧に対する各端子の電圧の変
化を示すタイミング図である。
コントロール回路の入力電圧に対する各端子の電圧の変
化を示すタイミング図である。
【図3】従来の半導体集積回路装置の回路構成を示す回
路構成図である。
路構成図である。
【図4】従来の半導体集積回路装置の等価回路を示す等
価回路図である。
価回路図である。
【図5】従来の半導体集積回路装置のコントロール回路
の入力電圧に対する各端子電圧の変化を示すタイミング
図である。
の入力電圧に対する各端子電圧の変化を示すタイミング
図である。
Claims (1)
- 【請求項1】 PチャネルMOSFETおよびNチャ
ネルMOSFETからなる、入力,出力端子間を遮断,
導通させる双方向スイッチ回路と、該双方向スイッチ回
路をコントロールする、コントロール信号の正転,反転
出力を行うコントロール回路とを備えた半導体集積回路
装置において、上記コントロール回路はそのコントロー
ル信号の正転,反転出力の変化が遅いものであることを
特徴とする半導体集積回路装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7246791A JPH04282914A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 半導体集積回路装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7246791A JPH04282914A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 半導体集積回路装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04282914A true JPH04282914A (ja) | 1992-10-08 |
Family
ID=13490145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7246791A Pending JPH04282914A (ja) | 1991-03-11 | 1991-03-11 | 半導体集積回路装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04282914A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018160855A (ja) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
-
1991
- 1991-03-11 JP JP7246791A patent/JPH04282914A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018160855A (ja) * | 2017-03-23 | 2018-10-11 | 株式会社東芝 | 半導体装置 |
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