JPH0774316A - アナログ入力チャンネル回路 - Google Patents

アナログ入力チャンネル回路

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JPH0774316A
JPH0774316A JP5218485A JP21848593A JPH0774316A JP H0774316 A JPH0774316 A JP H0774316A JP 5218485 A JP5218485 A JP 5218485A JP 21848593 A JP21848593 A JP 21848593A JP H0774316 A JPH0774316 A JP H0774316A
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JP
Japan
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protection circuit
circuit
channel
input
input terminal
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Withdrawn
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JP5218485A
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English (en)
Inventor
Kazuhiro Sugita
一弘 杉田
Noboru Tanaka
昇 田中
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】第1の保護回路を形成する拡散から十分間隔を
とった第2の保護回路により、第1の保護回路で発生し
た干渉電圧を吸収する。 【構成】入力端子IN1 からIN2 にかけて構成される
P4 ,N4 ,P5 ,N5からなるESD用の第1の保護
回路とは別に、第2の保護回路16を設ける。入力端子I
N1 から入力チャンネルCH1 へのCH1 のパターン近
辺、つまり入力端子IN1 から離れたCH1 のパターン
的位置にあるノード21と電源VCC との間にPチャネルMO
S FET P11、ノード21と接地VSS との間にNチャネルMO
S FET N11が接続されている。両者ともゲートはそれぞ
れのソース側に接続されている。入力端子IN2 側も同
様にPチャネルMOS FET P12、NチャネルMOS FET N12
が設けられている。第2の保護回路16は第1の保護回路
の干渉電圧吸収用の回路であり、寄生バイポーラトラン
ジスタ(NB2 )が発生する拡散から十分な間隔を取
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は特にMOS型集積回路
で構成され複数個アナログ入力端子が備えられたA/D
変換器におけるアナログ入力チャンネル回路に関する。
【0002】
【従来の技術】A/D変換器に備えられるアナログ入力
チャンネル回路は入力端子より入力されるアナログ信号
にノイズが乗ってきた場合、それを確実に遮断する機能
を合せ持つ。このことがA/D変換精度の向上につなが
る。
【0003】図2は従来のアナログ入力チャンネル回路
の構成を示す回路図である。PチャネルMOS FET P1 ,
P2 及びNチャネルMOS FET N1 ,N2 をそれぞれ直列
2段に接続している。この直列2段はそれぞれ対向する
ように並列接続されている。N1 ,N2 のゲートには制
御信号PHI-1 が、及びP1 ,P2 のゲートにはPHI-1の
反転した制御信号BPHI-1が供給されるようになってい
る。
【0004】上記MOS FET P1 ,P2 の直列接続点のノ
ード13と接地電圧VSS との間にはNチャネルMOS FET N
3 の電流通路が接続されている。このN3 のゲートには
制御信号BPHI-1が供給される。また、上記MOS FET N1
,N2 の直列接続点のノード14と電源電圧VCC との間
にはPチャネルMOS FET P3 の電流通路が接続されてい
る。このP3 のゲートは制御信号PHI-1 が供給される。
【0005】上記MOS FET 直列2段どうしの並列接続点
の一方のノード11は入力端子IN1に接続され、他方の
端子12は共通ライン15に接続される。このような構成が
入力端子IN1 にアナログ信号が入力される一つの入力
チャンネルCH1 を構成している。これに隣接するCH
1 と同様な入力チャンネルが複数形成されている。例え
ばCH2 では入力端子IN2 からノード11を介して所定
のアナログ信号が入力され、制御信号PHI-2 、BPHI-2が
供給されてアナログ信号が他方の端子12を通って共通ラ
イン15に接続される。
【0006】上記回路の動作は次のようである。例えば
チャンネルCH2 を選択するときはチャンネルCH1 を
閉じるようにする。すなわち、制御信号PHI-1 、BPHI-1
によりP3 ,N3 をオン、N1 ,N2 ,P1 ,P2 をオ
フさせ、ノード14をVCC に、ノード13をVSS にする。ま
た、チャンネルCH1 を選択するときは、チャンネルC
H2 を上記と同様に閉じるようにし、選択チャンネルか
らのアナログ入力を共通ライン15に取り込んでいた。
【0007】上記構成の回路によれば、非選択時の入力
チャンネルに電源電圧範囲を超えるような電圧が入力さ
れてもMOS FET P1 ,N1 に寄生のラテラルバイポーラ
トランジスタが動作して非選択の入力チャンネルから共
通ライン15への影響を打ち消していた。
【0008】ところで、アナログスイッチピンにはES
D(electro-static discharge)保護回路が接続されて
おり、例えば入力端子IN1 からIN2 にかけて図3の
ように構成されている。なお、各チャンネルCH1 ,C
H2 はブロック化した。
【0009】図3(a)において、入力端子IN1 と電
源VCC との間にPチャネルMOS FETP4 、入力端子IN1
と接地VSS との間にNチャネルMOS FET N4 が接続さ
れている。両者ともゲートはそれぞれのソース側に接続
されている。入力端子IN2側も同様に電源VCC との間
にPチャネルMOS FET P5 、接地VSS との間にNチャネ
ルMOS FET N5 が接続され、両者ともゲートはそれぞれ
のソース側に接続されている。このような構成の保護回
路が共通ライン15でなく、直接入力端子間で影響し合う
という問題があり、以下説明する。
【0010】入力端子IN1 にVSS より低い電圧Vin
(<0V)が入力され、かつもう一方の入力端子IN2
に0Vが入力された場合を例にとる(図3)。この場合
IN1につながる入力チャンネルCH1 は非選択であ
り、IN2 につながる入力チャンネルCH2 は選択状態
とする。すると、保護トランジスタN4 の寄生ラテラル
バイポーラトランジスタNB1 が動作し、電流I1 を発
生させることにより、入力チャンネルへの影響を吸収さ
せるはずである。
【0011】しかし、これと同時にIN2 側のN5 のド
レインとの間にもう一つのラテラルバイポーラトランジ
スタNB2 が形成され動作してしまう。これにより、I
2 の電流パスが生じてIN2 のパッド電位が0Vよりも
下降する現象が起こる。また、図3(b)は上記図3
(a)の寄生バイポーラトランジスタが発生する部分を
より具体的な構造として示した断面図である。
【0012】この時、IN2 側の入力チャンネルは選択
されているため、本来0Vが伝送されるべき共通ライン
15の電位は0Vより下降してしまう。また、この現象は
近接する保護トランジスタほど顕著に発生する。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来では
アナログ信号の入力端子が有する保護トランジスタが選
択、非選択の入力端子の隣接間で各々干渉し合い、アナ
ログ信号の共通ラインに干渉電圧として現れるという欠
点がある。
【0014】この発明は上記のような事情を考慮してな
されたものであり、その目的は、保護トランジスタどう
しの動作における干渉電圧を防止する機能を持つアナロ
グ入力チャンネル回路を提供することにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】この発明のアナログ入力
チャンネル回路は、複数のアナログ信号入力端子と、前
記入力端子から回路内部に導かれ共通伝送路との間にそ
れぞれ備えられたアナログ入力回路と、前記入力端子に
並列して付加されたMOSトランジスタからなる第1の
保護回路と、前記第1の保護回路と前記アナログ入力回
路との間に設けられ、かつこのアナログ入力回路と同一
のパターン的位置に存在する前記第1の保護回路と同一
の回路構成を有する第2の保護回路とを具備したことを
特徴とする。
【0016】
【作用】この発明では、第1の保護回路を形成する拡散
から十分間隔をとった第2の保護回路により、第1の保
護回路で発生した干渉電圧を吸収する。
【0017】
【実施例】以下、図面を参照してこの発明を実施例によ
り説明する。図1はこの発明の一実施例によるアナログ
入力チャンネル回路の構成を示す回路図である。入力端
子IN1 及びIN2 にアナログ信号が入力される各入力
チャンネルCH1 ,CH2 の構成は前記図2と同様であ
るため、ブロック化して説明は省略する。
【0018】この実施例では前記図2で入力端子IN1
からIN2 にかけて構成されるMOSFET P4 ,N4 ,P5
,N5 からなるESDの保護回路とは別に、さらに第
2の保護回路16を設ける。
【0019】すなわち図1において、入力端子IN1 か
ら入力チャンネルCH1 がつながるCH1 のパターン近
辺、つまり入力端子IN1 から離れたCH1 のパターン
的位置にあるノード21と電源VCC との間にPチャネルMO
S FET P11、ノード21と接地VSS との間にNチャネルMO
S FET N11が接続されている。両者ともゲートはそれぞ
れのソース側に接続されている。入力端子IN2 側も同
様に入力端子IN2 から入力チャンネルCH2 がつなが
るCH2 のパターン近辺であるCH2 のパターン的位置
にあるノード21と電源VCC との間にPチャネルMOS FET
P12、ノード21と接地VSS との間にNチャネルMOS FET
N12が接続されている。両者ともゲートはそれぞれのソ
ース側に接続されている。
【0020】この第2の保護回路16は第1の保護回路の
干渉電圧吸収用の回路であり、雑音電圧が印加され寄生
バイポーラトランジスタ(NB2 )が発生する拡散から
十分な間隔を取る必要がある。具体的には入力端子IN
1 とIN2 のパッド間と同程度の距離(例えば100μ
m)あればよい。
【0021】第2の保護回路16の動作は次のようにな
る。図1におけるN1 に例えばVSS よりも低い雑音が印
加された場合、前記図2と同様に問題となる寄生ラテラ
ルバイポーラトランジスタNB2 が発生し、電流I2 が
生じて入力端子IN2 に印加されているVSS 電位は降下
する。
【0022】ここで、NB2 に影響されない第2の保護
回路16中のN12も同様にIN2 に接続されているため、
寄生ラテラルバイポーラトランジスタNB3 が発生す
る。これによりCH12側のノード21を起点として、内部
のCH12への電位の降下が吸収される。
【0023】ただし、この場合、N12は寄生ラテラルバ
イポーラトランジスタNB3 の発生を促すため十分にV
B >VD (VB は基板電圧、VD はドレイン電圧)であ
る必要がある。また、第2の保護回路16構成するMOS FE
T のgm(相互コンダクタンス)もさほど大きくしなく
ても効果が得られるので従来のパターン面積に比べ変化
はあまりないので形成の困難性はない。
【0024】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
第2の保護回路により、第1の保護回路で発生した干渉
電圧を吸収するので、A/D変換器に用いれば、A/D
変換精度の向上に寄与するアナログ入力チャンネル回路
を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例による構成を示す回路図。
【図2】従来のアナログ入力チャンネル回路の構成を示
す回路図。
【図3】図2における一部の保護回路の構成を示す回路
図。
【符号の説明】
15…共通ライン、16…第2の保護回路、P1 ,P2 ,P
3 ,P4 ,P5 ,P11,P12…PチャネルMOS FET 、N
1 , N2 ,N3 ,N4 ,N5 ,N11,N12…Pチャネ
ルMOS FET 、CH1 ,CH2 …入力チャンネル、IN1
,IN2 …入力チャンネル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H03K 17/08 D 9184−5J H03M 1/12 A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数のアナログ信号入力端子と、 前記入力端子から回路内部に導かれ共通伝送路との間に
    それぞれ備えられたアナログ入力回路と、 前記入力端子に並列して付加されたMOSトランジスタ
    からなる第1の保護回路と、 前記第1の保護回路と前記アナログ入力回路との間に設
    けられ、かつこのアナログ入力回路と同一のパターン的
    位置に存在する前記第1の保護回路と同一の回路構成を
    有する第2の保護回路とを具備したことを特徴とするア
    ナログ入力チャンネル回路。
JP5218485A 1993-09-02 1993-09-02 アナログ入力チャンネル回路 Withdrawn JPH0774316A (ja)

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JPH0774316A true JPH0774316A (ja) 1995-03-17

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005217869A (ja) * 2004-01-30 2005-08-11 Denso Corp クランプ機能を有するスイッチ回路およびアナログマルチプレクサ
JP2005317630A (ja) * 2004-04-27 2005-11-10 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体装置
JP2005327964A (ja) * 2004-05-17 2005-11-24 Fuji Electric Device Technology Co Ltd 半導体装置この発明は、一つの半導体基板に複数の回路部を備え、それぞれ個別に静電放電(ESD:ElectroStaticDischarge)などのサージ電圧保護用の縦型ツェナーダイオードを備え、特に車載用に用いられる半導体装置に関する。
CN1293633C (zh) * 2002-12-06 2007-01-03 松下电器产业株式会社 半导体集成电路装置及半导体集成电路装置的制造方法

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Effective date: 20001107