JPS61101121A - アナログスイツチ - Google Patents
アナログスイツチInfo
- Publication number
- JPS61101121A JPS61101121A JP22209584A JP22209584A JPS61101121A JP S61101121 A JPS61101121 A JP S61101121A JP 22209584 A JP22209584 A JP 22209584A JP 22209584 A JP22209584 A JP 22209584A JP S61101121 A JPS61101121 A JP S61101121A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mosfet
- source
- amplification
- switch
- analog
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
- H03K17/6871—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors the output circuit comprising more than one controlled field-effect transistor
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
C技術分野〕
この発明は、アナログスイッチに関するもので、例えば
、MOSFET(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)
により構成されたアナログスイッチに利用して有効な技
術に関するものである。
、MOSFET(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ)
により構成されたアナログスイッチに利用して有効な技
術に関するものである。
?、’fO3FETを用いたアナログスイッチとして、
例えば第5図に示すような回路が実公昭59−5898
号公報によって公知である。
例えば第5図に示すような回路が実公昭59−5898
号公報によって公知である。
このアナログスイッチは、負荷MO5FETQ4と増重
MO3FE’l’Q6とを飽和領域で動作させてそのコ
ンダクタンスを等しくさせること、及びスイッチMOS
FETQ5を非飽和領域で動作させることによって、矩
形波以外のアナログ信号を選択的に伝達するものである
。
MO3FE’l’Q6とを飽和領域で動作させてそのコ
ンダクタンスを等しくさせること、及びスイッチMOS
FETQ5を非飽和領域で動作させることによって、矩
形波以外のアナログ信号を選択的に伝達するものである
。
このアナログスイッチにあっては、上記増幅MOS F
ETQ 6と負荷MOSFET0.4及びスイッチM
OS F E T Q 5とのコンダクタンスに従っ
て信号の増幅を行うので利得1に設定することが難しく
、入出力伝達特性のりニアリティが比較的悪いという問
題がある。
ETQ 6と負荷MOSFET0.4及びスイッチM
OS F E T Q 5とのコンダクタンスに従っ
て信号の増幅を行うので利得1に設定することが難しく
、入出力伝達特性のりニアリティが比較的悪いという問
題がある。
この発明の目的は、簡単な構成により、利得かは\1に
設定でき、リニアリティの良いアナログスイッチを提供
することにある。
設定でき、リニアリティの良いアナログスイッチを提供
することにある。
この発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
この明細書の記述および添付図面から明らかになるであ
ろう。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
を簡単に説明すれば、下記の通りである。
すなわち、ソースフォロワ増幅MOSFETのソース又
はドレインにスイッチMOSFETを設けることによっ
て選択的なアナログ信号の伝達を行うようにするもので
ある。
はドレインにスイッチMOSFETを設けることによっ
て選択的なアナログ信号の伝達を行うようにするもので
ある。
〔実施例1〕
第1図には、この発明に係るアナログスイッチの一実施
例の回路図が示されている。同図の各回路素子は、公知
の半導体集積回路の製造技術によって、特に制限されな
いが、単結晶シリコンのような1個の半導体基板上にお
いて形成される。
例の回路図が示されている。同図の各回路素子は、公知
の半導体集積回路の製造技術によって、特に制限されな
いが、単結晶シリコンのような1個の半導体基板上にお
いて形成される。
アナログ信号Vinは、増幅MOSFETQ2のゲート
に供給される。この増幅MOSFETQ2のソースと回
路の接地電位点との間には、負荷としてのMOSFET
Q3が設けられる。このMOSFETQ3は、そのゲー
トとドレインとが共通接続されることによって抵抗手段
として作用する。
に供給される。この増幅MOSFETQ2のソースと回
路の接地電位点との間には、負荷としてのMOSFET
Q3が設けられる。このMOSFETQ3は、そのゲー
トとドレインとが共通接続されることによって抵抗手段
として作用する。
上記増@MO5FETQ2と負荷MOSFETQ3とは
、ソースフォロワ回路を構成する。すなわち、出力信号
Voutは、上記増幅MOSFETQ2のソースから送
出される。上記アナログ信号■inを選択的に送出させ
るため、上記増@MO5FETQ2のドレインと電源電
圧Vccとの間には、制御信号VCによって制御される
スイッチMOSFETQIが設けられる。
、ソースフォロワ回路を構成する。すなわち、出力信号
Voutは、上記増幅MOSFETQ2のソースから送
出される。上記アナログ信号■inを選択的に送出させ
るため、上記増@MO5FETQ2のドレインと電源電
圧Vccとの間には、制御信号VCによって制御される
スイッチMOSFETQIが設けられる。
この実施例では、特に制限されないが、上記MOSFE
TQI 〜Q3は、NチャンネルMOSFETにより構
成される。これらのMOSFETQIないしQ3は、N
型半導体基板の表面に形成されたP型ウェル領域の表面
に形成される。上記MOSFETQIないしQ3のうち
、増幅MOSFETQ2は、他のMOSFETQI、Q
3とは別の独立したP型ウェル領域に形成され、このウ
ェル領域、すなわちMOSFETQ2の基体ゲートは、
MOSFETQ2のソースに共通接続される。
TQI 〜Q3は、NチャンネルMOSFETにより構
成される。これらのMOSFETQIないしQ3は、N
型半導体基板の表面に形成されたP型ウェル領域の表面
に形成される。上記MOSFETQIないしQ3のうち
、増幅MOSFETQ2は、他のMOSFETQI、Q
3とは別の独立したP型ウェル領域に形成され、このウ
ェル領域、すなわちMOSFETQ2の基体ゲートは、
MOSFETQ2のソースに共通接続される。
このようにするのは、次の理由による。すなわち、増幅
MOSFETQ2のソース側から得られる出力信号Vo
utは、入力信号Vinに対してMOSFETQ2の実
質的なしきい値電圧分だけ低下したものにされる。言い
換えるならば、上記出力信号VouLは、入力信号Vi
nに対して上記しきい値電圧分だけ直流成分がレベルシ
フトされたものになる。第5図に示した回路のように、
上記増幅MOSFETQ2の基体ゲートに電源電圧Vs
sを供給すると、MOSFETQ2のソースは基体ゲー
ト(チャンネル領域)に対して逆バイアスされることに
なり、ソース電位に従った公知の基板効果により、実質
的なしきい値電圧が大きくなってしまうからである。こ
の実施例では、MOSFETQ2のソースと基体ゲート
とを供給接続することによって、両者の電位を等しくす
ることにより、上記基板効果による実質的なしきい値電
圧の変動の発生、言い換えるならば、出力信号Vout
の直流レベルをはシ一定にするものである。
MOSFETQ2のソース側から得られる出力信号Vo
utは、入力信号Vinに対してMOSFETQ2の実
質的なしきい値電圧分だけ低下したものにされる。言い
換えるならば、上記出力信号VouLは、入力信号Vi
nに対して上記しきい値電圧分だけ直流成分がレベルシ
フトされたものになる。第5図に示した回路のように、
上記増幅MOSFETQ2の基体ゲートに電源電圧Vs
sを供給すると、MOSFETQ2のソースは基体ゲー
ト(チャンネル領域)に対して逆バイアスされることに
なり、ソース電位に従った公知の基板効果により、実質
的なしきい値電圧が大きくなってしまうからである。こ
の実施例では、MOSFETQ2のソースと基体ゲート
とを供給接続することによって、両者の電位を等しくす
ることにより、上記基板効果による実質的なしきい値電
圧の変動の発生、言い換えるならば、出力信号Vout
の直流レベルをはシ一定にするものである。
この実施例回路の動作は、制御信号VCによりスイッチ
MOS F ETQ 1をオン状態にすると、増幅MO
SFETQ2に動作電流が供給されるから、アナログ入
力信号Vinに対してMOS F ETQ2のしきい値
電圧分だけ直流レベルが低下されたアナログ出力信号V
outを得ることができる。
MOS F ETQ 1をオン状態にすると、増幅MO
SFETQ2に動作電流が供給されるから、アナログ入
力信号Vinに対してMOS F ETQ2のしきい値
電圧分だけ直流レベルが低下されたアナログ出力信号V
outを得ることができる。
また、上記制御信号VCによりスイッチMO3FE T
Q−1をオフ状態にすると、増@MOSFETQ2に
は動作電流が供給されないから、上記アナログ信号Vi
nの出力への伝達が禁止される。
Q−1をオフ状態にすると、増@MOSFETQ2に
は動作電流が供給されないから、上記アナログ信号Vi
nの出力への伝達が禁止される。
〔実施例2〕
第2図には、この発明の他の一実施例の回路図が示され
ている。この実施例では、第1図に示したように増幅M
OSFETQ2のドレイン側に設けられたスイッチMO
S F ETQ 1に代え、同図に示すようにスイッチ
MOSFETQIは、増幅MO5FETQ2のソースと
負荷MOSFETQ3との間に設けられる。したがって
、増幅MOSFETQ2のドレインは?ll源電圧Vc
cに接続される。他の構成は、第1図に示した回路のそ
れと同様であるQで、その説明を省略する。この実施例
においても、スイッチMOSFETQIのオン、/オフ
動作によって、増幅M OS F E T Q 2の動
作電流の供給/遮断が行われるので、前記同様にアナロ
グ信号Vinの出力への伝達を選択的に行うことができ
る。
ている。この実施例では、第1図に示したように増幅M
OSFETQ2のドレイン側に設けられたスイッチMO
S F ETQ 1に代え、同図に示すようにスイッチ
MOSFETQIは、増幅MO5FETQ2のソースと
負荷MOSFETQ3との間に設けられる。したがって
、増幅MOSFETQ2のドレインは?ll源電圧Vc
cに接続される。他の構成は、第1図に示した回路のそ
れと同様であるQで、その説明を省略する。この実施例
においても、スイッチMOSFETQIのオン、/オフ
動作によって、増幅M OS F E T Q 2の動
作電流の供給/遮断が行われるので、前記同様にアナロ
グ信号Vinの出力への伝達を選択的に行うことができ
る。
〔実施例3〕
第3図には、この発明の他の一実施例の回路図が示され
ている。この実施例では、増幅MOSFETQ2のソー
スに接続された負荷MOSFETQ3のゲートには、一
定のバイアス電圧VBが供給される。これによって、M
OSFETQ3は定電流源として動作する。したがって
、スイッチMOSFETQIがオン状態にされた信号伝
達動作の時には、ソースフォロワ増幅回路は、この定電
流源により形成された定電流のもとに動作するものにな
る。これによって、より動作の安定化を実現することが
できる。他の構成は、上記第1図のそれと同様であるの
で、その説明を省略する。〔実施例4〕 第4図には、この発明の更に他の一実施例の回路図が示
されている。この実施例では、第2図に示した回路のよ
うに、スイッチMO5FETQIを介して増幅MO5F
ETQ2のソースに接続される負荷Mo5FETQ3の
ゲートには、一定のバイアス電圧VBが供給される。こ
れによって、MOSFETQ3は定電流源として動作す
る。したがって、スイッチMOSFETQIがオン状態
にされた信号伝達動作の時には、ソースフォロワ増幅回
路は、この定電流源により形成された定電流のもとに動
作するものになる。これによって、より動作の安定化を
実現することができる。他の構成は、上記第2図のそれ
と同様であるので、その説明を省略する。
ている。この実施例では、増幅MOSFETQ2のソー
スに接続された負荷MOSFETQ3のゲートには、一
定のバイアス電圧VBが供給される。これによって、M
OSFETQ3は定電流源として動作する。したがって
、スイッチMOSFETQIがオン状態にされた信号伝
達動作の時には、ソースフォロワ増幅回路は、この定電
流源により形成された定電流のもとに動作するものにな
る。これによって、より動作の安定化を実現することが
できる。他の構成は、上記第1図のそれと同様であるの
で、その説明を省略する。〔実施例4〕 第4図には、この発明の更に他の一実施例の回路図が示
されている。この実施例では、第2図に示した回路のよ
うに、スイッチMO5FETQIを介して増幅MO5F
ETQ2のソースに接続される負荷Mo5FETQ3の
ゲートには、一定のバイアス電圧VBが供給される。こ
れによって、MOSFETQ3は定電流源として動作す
る。したがって、スイッチMOSFETQIがオン状態
にされた信号伝達動作の時には、ソースフォロワ増幅回
路は、この定電流源により形成された定電流のもとに動
作するものになる。これによって、より動作の安定化を
実現することができる。他の構成は、上記第2図のそれ
と同様であるので、その説明を省略する。
なお、上記実施例回路の詳細な入出力伝達特性を、皐3
図の実施例回路を例にして説明する。
図の実施例回路を例にして説明する。
Vout =Vin −rフ#2・VB+cpゴー1)
Vth ・・(1) ここでβ2.β3は、それぞれMOSFETQ2、Q3
のチャンネル導電率であり、W(チャンネル’l’ff
1)/L(チャンネル長)によって表される。
Vth ・・(1) ここでβ2.β3は、それぞれMOSFETQ2、Q3
のチャンネル導電率であり、W(チャンネル’l’ff
1)/L(チャンネル長)によって表される。
vthはMOSFETQ2のしきい値電圧である。
この式(1)から明らかなように、出力信号Voutは
、入力信号Vinから一定の直流成分を差し引いたレベ
ルにされるから、交流利得をは\°1にすることができ
るものである。また、上記(1)式からあきらかなよう
にM OS F E T Q 3のバイアス電圧V B
を可変にすると、出力信号Voutに変調をかけるとい
うエンベロープ制御、言い換えるならば、電子オルガン
等の鍵磐電子楽器におけるサスティン効果を実現するこ
とができる。
、入力信号Vinから一定の直流成分を差し引いたレベ
ルにされるから、交流利得をは\°1にすることができ
るものである。また、上記(1)式からあきらかなよう
にM OS F E T Q 3のバイアス電圧V B
を可変にすると、出力信号Voutに変調をかけるとい
うエンベロープ制御、言い換えるならば、電子オルガン
等の鍵磐電子楽器におけるサスティン効果を実現するこ
とができる。
(1)ソースフォロワ回路を選択的に動作状態にしてア
ナログ信号の選択的な伝達を行うものであるので、得ら
れる出力アナログ信号は、入力アナログ信号に対して直
流レベルのみがレベルシフトされたものになる。これに
よって、MOSFETのコンダクタンスに無関係に交流
利得をはソ゛1にすることができるという効果が得られ
る。
ナログ信号の選択的な伝達を行うものであるので、得ら
れる出力アナログ信号は、入力アナログ信号に対して直
流レベルのみがレベルシフトされたものになる。これに
よって、MOSFETのコンダクタンスに無関係に交流
利得をはソ゛1にすることができるという効果が得られ
る。
(2)上記(1)のようにソースフォロワ回路を用いて
いるので、リニアリティの良い伝達特性を実現すること
ができるという効果が得られる。
いるので、リニアリティの良い伝達特性を実現すること
ができるという効果が得られる。
(3)ソースフォロワ回路の負荷MOSFETのゲート
に可変バイア電圧を供給することによって、出力アナロ
グ信号のエンベロープ制御を簡単に行うことができると
いう効果が得られる。
に可変バイア電圧を供給することによって、出力アナロ
グ信号のエンベロープ制御を簡単に行うことができると
いう効果が得られる。
(4)増幅MOS F ETのソースとその基体ゲート
とを共通接続することによって、基板効果による実質的
なしきい値電圧の変動を防止することができる。これに
よって、直流レベルシフト量をは一′一定にすることが
でき、利得1とリニアリティを良くすることができると
いう効果が得られる。
とを共通接続することによって、基板効果による実質的
なしきい値電圧の変動を防止することができる。これに
よって、直流レベルシフト量をは一′一定にすることが
でき、利得1とリニアリティを良くすることができると
いう効果が得られる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではな(、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、上記MOSF
ETQI〜Q3は、PチャンネルMOS F ETによ
り構成するもの、又はPチャンネルMOSFETとNチ
ャンネルMOSFETの組み合わせ、言い換えるならば
CMO3(相補型MO3)回路により構成するものであ
って“もよい。例えば、第3図の実施例回路において、
増幅MOSFETQ2をNチャンネルMOSFETによ
り構成し、スイッチMOSFETQ1と負荷MOSFE
TQ3をPチャンネルMOSFETにより構成した場合
には、上記PチャンネルMOSFETQI、Q3をN型
半導体基板上にそのまま形成することができる。
体的に説明したが、この発明は上記実施例に限定される
ものではな(、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可
能であることはいうまでもない。例えば、上記MOSF
ETQI〜Q3は、PチャンネルMOS F ETによ
り構成するもの、又はPチャンネルMOSFETとNチ
ャンネルMOSFETの組み合わせ、言い換えるならば
CMO3(相補型MO3)回路により構成するものであ
って“もよい。例えば、第3図の実施例回路において、
増幅MOSFETQ2をNチャンネルMOSFETによ
り構成し、スイッチMOSFETQ1と負荷MOSFE
TQ3をPチャンネルMOSFETにより構成した場合
には、上記PチャンネルMOSFETQI、Q3をN型
半導体基板上にそのまま形成することができる。
〔利用分野〕
この発明は、鍵盤電子楽器等の他、MOSアナログ回路
に広く利用できる。
に広く利用できる。
第1図は、この発明の一実施例を示す回路図、第2図は
、この発明の他の一実施例を示す回路図、 第3図は、この発明の他の一実施例を示す回路図、 第4図は、この発明の更に他の一実施例を示す回路図、 第5図は、従来技術の一例を示す回路図である。
、この発明の他の一実施例を示す回路図、 第3図は、この発明の他の一実施例を示す回路図、 第4図は、この発明の更に他の一実施例を示す回路図、 第5図は、従来技術の一例を示す回路図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、アナログ入力信号がゲートに供給された増幅MOS
FETと、この増幅MOSFETのソース又はドレイン
に直列形態に接続され制御信号がゲートに供給されたス
イッチMOSFETと、上記増幅MOSFETのソース
又は上記スイッチMOSFETを介してソースに接続さ
れる負荷手段とからなり、上記増幅MOSFETのソー
スから出力信号を得るものとしたことを特徴とするアナ
ログスイッチ。 2、上記増幅MOSFETは、そのソースと基体ゲート
とが共通接続されるものであることを特徴とする特許請
求の範囲第1項記載のアナログスイッチ。 3、上記アナログスイッチは、半導体集積回路により形
成され、上記増幅MOSFETは、独立したウェル領域
に形成され、このウェル領域はそのソースに接続される
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
のアナログスイッチ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22209584A JPS61101121A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | アナログスイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22209584A JPS61101121A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | アナログスイツチ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61101121A true JPS61101121A (ja) | 1986-05-20 |
Family
ID=16777052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22209584A Pending JPS61101121A (ja) | 1984-10-24 | 1984-10-24 | アナログスイツチ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61101121A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4801936A (en) * | 1986-09-17 | 1989-01-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Broadband signal switching apparatus |
| US5854569A (en) * | 1994-11-15 | 1998-12-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Current source for rapid switching and reduced oscillatory transients |
-
1984
- 1984-10-24 JP JP22209584A patent/JPS61101121A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4801936A (en) * | 1986-09-17 | 1989-01-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Broadband signal switching apparatus |
| US5854569A (en) * | 1994-11-15 | 1998-12-29 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Current source for rapid switching and reduced oscillatory transients |
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