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JP6202975B2 - Switch device and test device - Google Patents

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JP6202975B2
JP6202975B2 JP2013211352A JP2013211352A JP6202975B2 JP 6202975 B2 JP6202975 B2 JP 6202975B2 JP 2013211352 A JP2013211352 A JP 2013211352A JP 2013211352 A JP2013211352 A JP 2013211352A JP 6202975 B2 JP6202975 B2 JP 6202975B2
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Description

本発明は、スイッチ装置および試験装置に関する。   The present invention relates to a switch device and a test device.

従来、電気信号の通過および遮断を切り換えるスイッチ装置として、FET(Field Effect Transistor:電界効果トランジスタ)等の半導体スイッチを用いる場合がある。このような半導体スイッチは、外部から入力される電圧に応じて基準電圧を電圧シフトさせた駆動電圧をメインスイッチのゲートに供給することで、当該スイッチによって通過および遮断させる電気信号の電圧範囲を拡大することができる(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1 特開2012−129939号公報
Conventionally, a semiconductor switch such as a field effect transistor (FET) may be used as a switch device that switches between passing and blocking an electric signal. Such a semiconductor switch supplies a driving voltage obtained by shifting the reference voltage according to a voltage input from the outside to the gate of the main switch, thereby expanding a voltage range of an electric signal that is passed and cut off by the switch. (For example, refer to Patent Document 1).
Patent Document 1 JP2012-129939A

しかしながら、このような半導体スイッチがオフ状態において、外部から入力される電圧が過大になると、メインスイッチがオフの状態を保っていても、当該メインスイッチに制御信号を送信する制御回路の側に電流が流れ込んでしまい、スイッチ装置全体としてはオフ状態を保持することができない場合があった。   However, when such a semiconductor switch is in an off state and an externally input voltage becomes excessive, even if the main switch is kept in an off state, a current is sent to the control circuit side that transmits a control signal to the main switch. May flow in and the switch device as a whole may not be able to maintain the off state.

本発明の第1の態様においては、外部から入力される制御電圧に応じて第1端子および第2端子間を電気的に接続または切断するスイッチ装置であって、第1端子および第2端子の間に接続され、当該スイッチ装置に入力される入力電圧とゲート電圧との差に応じてオンまたはオフとなるメインスイッチと、第1端子からの電圧を入力し、第1端子からの電圧に基づいてメインスイッチをオンにするオン電圧を生成するオン電圧生成部と、メインスイッチをオフとするオフ電圧を生成するオフ電圧生成部と、第1端子およびオン電圧生成部の間に接続され、第1端子からオン電圧生成部への電流流入を防止する第1流入防止部と、を備えるスイッチ装置および当該スイッチが設けられた試験装置を提供する。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a switch device that electrically connects or disconnects between a first terminal and a second terminal in accordance with a control voltage input from the outside, wherein the first terminal and the second terminal Based on the voltage from the first terminal, the main switch that is connected between the main switch that is turned on or off according to the difference between the input voltage input to the switch device and the gate voltage, and the voltage from the first terminal An on-voltage generator that generates an on-voltage that turns on the main switch, an off-voltage generator that generates an off-voltage that turns off the main switch, and a first terminal and the on-voltage generator, Provided are a switch device including a first inflow prevention unit for preventing current inflow from one terminal to an on-voltage generation unit, and a test apparatus provided with the switch.

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。   The summary of the invention does not enumerate all the features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.

本実施形態に係るスイッチ装置10の構成例を示す。The structural example of the switch apparatus 10 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係るバッファ回路20の構成例を示す。2 shows a configuration example of a buffer circuit 20 according to the present embodiment. 本実施形態に係るスイッチ装置10の第1の変形例を示す。The 1st modification of the switch apparatus 10 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係るスイッチ装置10の第2の変形例を示す。The 2nd modification of the switch apparatus 10 which concerns on this embodiment is shown. 本実施形態に係る試験装置200の構成例を被試験デバイス300とともに示す。A configuration example of a test apparatus 200 according to the present embodiment is shown together with a device under test 300.

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。   Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.

図1は、本実施形態に係るスイッチ装置10の構成例を示す。スイッチ装置10は、外部から入力される電圧が過大になっても、制御回路側に電流が流入することを防止しつつ、外部から入力される制御電圧に応じて第1端子および第2端子間を電気的に接続または切断する。スイッチ装置10は、メインスイッチ100と、オン電圧生成部110と、オフ電圧生成部120と、制御部130と、第1流入防止部140と、第2流入防止部142と、第1電圧供給部150と、第2電圧供給部152とを備える。   FIG. 1 shows a configuration example of a switch device 10 according to the present embodiment. The switch device 10 prevents the current from flowing into the control circuit side even when the voltage input from the outside becomes excessive, and between the first terminal and the second terminal according to the control voltage input from the outside. Connect or disconnect electrically. The switch device 10 includes a main switch 100, an on-voltage generation unit 110, an off-voltage generation unit 120, a control unit 130, a first inflow prevention unit 140, a second inflow prevention unit 142, and a first voltage supply unit. 150 and a second voltage supply unit 152.

メインスイッチ100は、第1端子および第2端子の間に接続され、当該スイッチ装置に入力される入力電圧とゲート電圧との差に応じてオンまたはオフとなる。メインスイッチ100は、一例として、第1端子および第2端子の間にソースおよびドレインが接続されるFET等の半導体スイッチを有する。メインスイッチ100は、複数のFETを有してよく、この場合、第1端子および第2端子の間に直列に接続されてよい。   The main switch 100 is connected between the first terminal and the second terminal, and is turned on or off according to the difference between the input voltage input to the switch device and the gate voltage. For example, the main switch 100 includes a semiconductor switch such as an FET whose source and drain are connected between a first terminal and a second terminal. The main switch 100 may include a plurality of FETs. In this case, the main switch 100 may be connected in series between the first terminal and the second terminal.

メインスイッチ100は、デプレッション型のFETであってよく、これに代えて、エンハンスメント型のFETでもよい。また、メインスイッチ100は、化合物半導体で形成されるFETであってよく、一例として、GaN−HEMTである。   The main switch 100 may be a depletion type FET, and may instead be an enhancement type FET. The main switch 100 may be an FET formed of a compound semiconductor, and is a GaN-HEMT as an example.

本実施例において、メインスイッチ100のソースは、第1端子に接続される側の端子および第2端子に接続される側のうち、キャリアが供給される方の端子として説明する。例えば、メインスイッチ100がNチャネルのFETの場合で、かつ、第1端子電圧が第2端子電圧よりも大きい場合、電流の流れる方向は第1端子から第2端子に向かい、FETにキャリア(電子)が供給される方向は第2端子側から第1端子側となる。したがって、この場合、FETの第2端子側の端子をソースとする。ここで、メインスイッチ100がNチャネルのFETの場合で、かつ、第1端子電圧が第2端子電圧よりも小さい場合は、電流の流れる方向が逆向きになるので、FETの第1端子側の端子をソースとする。   In the present embodiment, the source of the main switch 100 will be described as a terminal to which a carrier is supplied out of a terminal connected to the first terminal and a side connected to the second terminal. For example, when the main switch 100 is an N-channel FET and the first terminal voltage is higher than the second terminal voltage, the current flows in the direction from the first terminal to the second terminal, and the carrier (electron) ) Is supplied from the second terminal side to the first terminal side. Therefore, in this case, the terminal on the second terminal side of the FET is used as the source. Here, when the main switch 100 is an N-channel FET and the first terminal voltage is smaller than the second terminal voltage, the current flows in the opposite direction, so that the first terminal side of the FET is The terminal is the source.

メインスイッチ100は、第1端子または第2端子から入力される入力電圧のうち、低い方の電圧とゲート電圧との差がゲート・ソース間電圧となり、当該ゲート・ソース間電圧に応じてオンまたはオフとなる。メインスイッチ100は、オン電圧生成部110が生成したオン電圧を受け取ってオンとなり、また、オフ電圧生成部120が生成したオフ電圧を受け取ってオフとなる。   In the main switch 100, the difference between the lower voltage and the gate voltage of the input voltages input from the first terminal or the second terminal is the gate-source voltage, and the main switch 100 is turned on or off according to the gate-source voltage. Turn off. The main switch 100 receives the on-voltage generated by the on-voltage generator 110 and turns on, and receives the off-voltage generated by the off-voltage generator 120 and turns off.

オン電圧生成部110は、第1端子および第2端子からの電圧を入力して、第1端子および第2端子からの電圧に基づいてメインスイッチ100をオンにするオン電圧を生成する。例えば、オン電圧生成部110は、第1端子の電圧および第2端子の電圧のうち、より低い電圧に基づくオン電圧を生成する。オン電圧生成部110は、第1バッファ部112と、第2バッファ部114と、比較部116と、第3バッファ部118とを有する。   The on-voltage generation unit 110 receives voltages from the first terminal and the second terminal, and generates an on-voltage that turns on the main switch 100 based on the voltages from the first terminal and the second terminal. For example, the on-voltage generation unit 110 generates an on-voltage based on a lower voltage among the voltage at the first terminal and the voltage at the second terminal. The on-voltage generation unit 110 includes a first buffer unit 112, a second buffer unit 114, a comparison unit 116, and a third buffer unit 118.

第1バッファ部112は、第1端子から入力される入力電圧を受け取り、受け取った電圧を比較部116に出力する。第1バッファ部112は、例えば、第1端子から入力される入力電圧がほとんど低減しないように(入力電圧にとってほとんど負荷とならないように)、電流増幅機能(即ち、バッファ機能)を有する。また、第1バッファ部112は、第1端子から入力される入力電圧が予め定められた電圧よりも大きい(小さい)電圧の場合に、当該予め定められた電圧を出力する電圧リミット機能を有してもよい。   The first buffer unit 112 receives an input voltage input from the first terminal, and outputs the received voltage to the comparison unit 116. For example, the first buffer unit 112 has a current amplification function (that is, a buffer function) so that the input voltage input from the first terminal is hardly reduced (so that the input voltage hardly becomes a load). In addition, the first buffer unit 112 has a voltage limit function that outputs a predetermined voltage when the input voltage input from the first terminal is larger (smaller) than a predetermined voltage. May be.

第2バッファ部114は、第2端子から入力される入力電圧を受け取り、受け取った電圧を比較部116に出力する。第2バッファ部114は、第1バッファ部112と同様に、電流増幅機能および/または電圧リミット機能を有してもよい。また、第2バッファ部114は、第1バッファ部112と略同一の回路で構成されてよい。   The second buffer unit 114 receives an input voltage input from the second terminal, and outputs the received voltage to the comparison unit 116. Similar to the first buffer unit 112, the second buffer unit 114 may have a current amplification function and / or a voltage limit function. The second buffer unit 114 may be configured by a circuit that is substantially the same as the first buffer unit 112.

比較部116は、第1バッファ部112および第2バッファ部114に接続され、第1端子の電圧および第2端子の電圧を受け取り、受け取った2つの電圧に応じた電圧を出力する。比較部116は、一例として、第1端子の電圧および第2端子の電圧を比較し、より低い方の電圧を出力する。   The comparison unit 116 is connected to the first buffer unit 112 and the second buffer unit 114, receives the voltage at the first terminal and the voltage at the second terminal, and outputs a voltage corresponding to the received two voltages. As an example, the comparison unit 116 compares the voltage at the first terminal and the voltage at the second terminal, and outputs the lower voltage.

第3バッファ部118は、比較部116に接続され、比較部116が出力する出力電圧を受け取り、受け取った電圧をメインスイッチ100をオンとするオン電圧として出力する。第3バッファ部118は、第1バッファ部112等と同様に、電流増幅機能および/または電圧リミット機能を有してもよい。また、第3バッファ部118は、第1バッファ部112等と略同一の回路で構成されてよい。   The third buffer unit 118 is connected to the comparison unit 116, receives the output voltage output from the comparison unit 116, and outputs the received voltage as an ON voltage that turns on the main switch 100. The third buffer unit 118 may have a current amplification function and / or a voltage limit function, like the first buffer unit 112 and the like. In addition, the third buffer unit 118 may be configured by substantially the same circuit as the first buffer unit 112 and the like.

オフ電圧生成部120は、メインスイッチ100をオフとするオフ電圧を生成する。オフ電圧生成部120は、メインスイッチ100に用いられるFETの特性と、第1端子および第2端子に印加される電圧の最小電圧値または最大電圧値とに応じて、メインスイッチ100をオフにする予め定められた電圧を出力する。   The off voltage generator 120 generates an off voltage that turns off the main switch 100. The off-voltage generating unit 120 turns off the main switch 100 according to the characteristics of the FET used for the main switch 100 and the minimum voltage value or the maximum voltage value of the voltage applied to the first terminal and the second terminal. A predetermined voltage is output.

制御部130は、オン電圧生成部110の第3バッファ部118およびオフ電圧生成部120にそれぞれ接続され、メインスイッチ100をオン/オフするオン電圧およびオフ電圧を受け取る。また、制御部130は、メインスイッチ100のゲートに接続され、制御電圧に応じて、オン電圧またはオフ電圧に基づくゲート電圧をメインスイッチ100に供給する。   The control unit 130 is connected to the third buffer unit 118 and the off voltage generation unit 120 of the on voltage generation unit 110, respectively, and receives an on voltage and an off voltage for turning on / off the main switch 100. The control unit 130 is connected to the gate of the main switch 100 and supplies a gate voltage based on the on voltage or the off voltage to the main switch 100 according to the control voltage.

制御部130は、例えば、外部から入力される制御電圧に応じて、オン電圧およびオフ電圧のいずれか一方を出力するスイッチ機能を有する。また、制御部130は、外部から入力される制御電圧がハイ電圧の場合にオフ電圧を出力し、外部から入力される制御電圧がロー電圧の場合にオン電圧を出力して、入出力の論理を反転させるインバータ機能を有してもよい。   For example, the control unit 130 has a switch function of outputting either an on-voltage or an off-voltage according to a control voltage input from the outside. The control unit 130 outputs an off voltage when the control voltage input from the outside is a high voltage, and outputs an on voltage when the control voltage input from the outside is a low voltage. It may have an inverter function for inverting.

以上の本実施形態に係るスイッチ装置10は、外部からの制御電圧に応じて、メインスイッチ100をオフにする場合、制御部130がメインスイッチ100のゲートにオフ電圧を供給する。ここで、メインスイッチ100は、一例として、ゲート・ソース間電圧が−6V以上の場合に完全にオンとなり、ゲート・ソース間電圧が−9V以下の場合に完全にオフとなるNチャネルのデプレッション型FETであり、かつ、第1端子および第2端子に印加される電圧の最小電圧値を0Vとして説明する。   In the switch device 10 according to the present embodiment described above, when the main switch 100 is turned off according to the control voltage from the outside, the control unit 130 supplies the off voltage to the gate of the main switch 100. Here, as an example, the main switch 100 is an N-channel depletion type that is completely turned on when the gate-source voltage is −6 V or more and completely turned off when the gate-source voltage is −9 V or less. The description will be made assuming that the minimum voltage value of the voltage applied to the first terminal and the second terminal is 0V.

この場合、オフ電圧生成部120は、例えば、オフ電圧として−14Vの電圧を生成して出力する。これにより、スイッチ装置10は、第1端子および第2端子に印加される電圧が最小電圧値となっても、メインスイッチ100のゲート・ソース電圧は−14Vとなって、完全にオフとすることができる。   In this case, for example, the off-voltage generation unit 120 generates and outputs a voltage of −14V as the off-voltage. Thereby, even if the voltage applied to the first terminal and the second terminal becomes the minimum voltage value, the switch device 10 has the gate-source voltage of the main switch 100 set to -14V and is completely turned off. Can do.

また、スイッチ装置10は、外部からの制御電圧に応じて、メインスイッチ100をオンにする場合、制御部130がメインスイッチ100のゲートにオン電圧を供給する。オン電圧生成部110は、例えば、第1端子に入力される入力電圧および第2端子に入力される入力電圧のうち、より低い方の電圧をオン電圧として生成する。   In addition, when the switch device 10 turns on the main switch 100 according to a control voltage from the outside, the control unit 130 supplies the on voltage to the gate of the main switch 100. For example, the on-voltage generation unit 110 generates a lower voltage as an on-voltage among the input voltage input to the first terminal and the input voltage input to the second terminal.

ここで、第1端子の入力電圧および第2端子の入力電圧のうち、より低い方の電圧は、メインスイッチ100のソース側となるので、メインスイッチ100のゲート・ソース間電圧を略0Vにすることができる。また、仮に入力電圧の値(即ちソース電圧)が変動したとしても、スイッチ装置10は、当該ソース電圧をゲートに供給するので、メインスイッチ100のゲート・ソース間電圧を略0Vを保つことができ、当該メインスイッチ100をオンにすることができる。   Here, the lower voltage of the input voltage at the first terminal and the input voltage at the second terminal is on the source side of the main switch 100, so the gate-source voltage of the main switch 100 is set to approximately 0V. be able to. Even if the value of the input voltage (that is, the source voltage) fluctuates, the switch device 10 supplies the source voltage to the gate, so that the gate-source voltage of the main switch 100 can be maintained at approximately 0V. The main switch 100 can be turned on.

以上のように、スイッチ装置10は、第1端子および第2端子に入力される入力電圧に応じたオン電圧およびオフ電圧をメインスイッチ100に供給するので、当該メインスイッチによって通過および遮断させる電気信号の電圧範囲を拡大することができる。しかしながら、このようなスイッチ装置10のメインスイッチ100をオフにした場合において、第1端子または第2端子に、例えば、+10V程度以上の電圧が入力すると、メインスイッチ100がオフ状態を保っていても、制御回路側であるオン電圧生成部110に電流が流れてしまう場合がある。   As described above, the switch device 10 supplies the main switch 100 with the on-voltage and the off-voltage corresponding to the input voltages input to the first terminal and the second terminal, so that the electric signal that is passed and blocked by the main switch. The voltage range can be expanded. However, when the main switch 100 of the switch device 10 is turned off, if a voltage of, for example, about +10 V or more is input to the first terminal or the second terminal, the main switch 100 is kept off. In some cases, current flows through the on-voltage generator 110 on the control circuit side.

即ち、このような過大な電圧が加わった場合に、スイッチ装置10は、第1端子または第2端子に電流を流したことになるので、オフ状態ではなくなってしまうことになってしまう。そこで、本実施形態のスイッチ装置10は、第1流入防止部140、第2流入防止部142、第1電圧供給部150、および第2電圧供給部152を備え、過大な電圧が加わっても、制御回路側に電流が流れることを阻止する。   That is, when such an excessive voltage is applied, since the switch device 10 has passed a current through the first terminal or the second terminal, the switch device 10 is no longer in the off state. Therefore, the switch device 10 of the present embodiment includes the first inflow prevention unit 140, the second inflow prevention unit 142, the first voltage supply unit 150, and the second voltage supply unit 152, and even if an excessive voltage is applied, It prevents current from flowing to the control circuit side.

第1流入防止部140は、第1端子およびオン電圧生成部110の間に接続され、第1端子からオン電圧生成部110への電流流入を防止する。また、第2流入防止部142は、第2端子およびオン電圧生成部110の間に接続され、第2端子からオン電圧生成部110への電流流入を防止する。第1流入防止部140および第2流入防止部142は、メインスイッチ100がオフとなる場合に第1端子および第2端子とオン電圧生成部110との間を遮断する。   The first inflow prevention unit 140 is connected between the first terminal and the on-voltage generation unit 110, and prevents current from flowing from the first terminal to the on-voltage generation unit 110. The second inflow prevention unit 142 is connected between the second terminal and the on-voltage generation unit 110, and prevents current from flowing into the on-voltage generation unit 110 from the second terminal. The first inflow prevention unit 140 and the second inflow prevention unit 142 block between the first and second terminals and the on-voltage generation unit 110 when the main switch 100 is turned off.

第1流入防止部140は、例えば、制御部130に接続され、制御部130から供給されるオン電圧によって第1端子および第1バッファ部112を電気的に接続する。また、第1流入防止部140は、制御部130から供給されるオフ電圧によって第1端子および第1バッファ部112を電気的に切断する。第1流入防止部140は、FET等の半導体スイッチを有してよく、この場合、ゲート電極は制御部130に接続される。第1流入防止部140は、メインスイッチ100と同種または略同一のスイッチを有してよい。   For example, the first inflow prevention unit 140 is connected to the control unit 130, and electrically connects the first terminal and the first buffer unit 112 by an ON voltage supplied from the control unit 130. In addition, the first inflow prevention unit 140 electrically disconnects the first terminal and the first buffer unit 112 according to the off voltage supplied from the control unit 130. The first inflow prevention unit 140 may include a semiconductor switch such as an FET. In this case, the gate electrode is connected to the control unit 130. The first inflow prevention unit 140 may have the same type or substantially the same switch as the main switch 100.

また、第2流入防止部142は、第1流入防止部140と同様に、例えば、制御部130に接続され、制御部130から供給されるオン電圧およびオフ電圧に応じて、第2端子および第2バッファ部114を電気的に接続または切断するスイッチを有する。第2流入防止部142は、FET等の半導体スイッチを有してよく、この場合、ゲート電極は制御部130に接続される。第1流入防止部140および第2流入防止部142は、メインスイッチ100と同種または略同一のスイッチでよい。   Similarly to the first inflow prevention unit 140, the second inflow prevention unit 142 is connected to, for example, the control unit 130, and the second inflow prevention unit 142 and the second inflow prevention unit 142 correspond to the on voltage and the off voltage supplied from the control unit 130. 2 A switch for electrically connecting or disconnecting the buffer unit 114 is provided. The second inflow prevention unit 142 may include a semiconductor switch such as an FET. In this case, the gate electrode is connected to the control unit 130. The first inflow prevention unit 140 and the second inflow prevention unit 142 may be the same type or substantially the same switch as the main switch 100.

第1電圧供給部150は、第1流入防止部140およびオン電圧生成部110の第1バッファ部112の間に接続され、第1流入防止部が第1端子とオン電圧生成部110との間を遮断したことに応じて、第1流入防止部140に予め定められた電圧を供給する。これによって、第1流入防止部140が第1端子からの電流流入を防止する場合、第1電圧供給部150は、第1流入防止部140および第1バッファ部112の間の電位が不定になることを防止して、第1流入防止部140を安定なオフ状態にする。   The first voltage supply unit 150 is connected between the first inflow prevention unit 140 and the first buffer unit 112 of the on-voltage generation unit 110, and the first inflow prevention unit is between the first terminal and the on-voltage generation unit 110. In response to the interruption, a predetermined voltage is supplied to the first inflow prevention unit 140. Accordingly, when the first inflow prevention unit 140 prevents current inflow from the first terminal, the potential of the first voltage supply unit 150 between the first inflow prevention unit 140 and the first buffer unit 112 becomes indefinite. This prevents the first inflow prevention unit 140 from being stably turned off.

一例として、メインスイッチ100および第1流入防止部140が、Nチャネルのデプレッション型FETの場合、第1電圧供給部150は、略0Vを供給する。これにより、第1流入防止部140が第1端子からの電流流入を防止する場合、即ち、第1流入防止部140がオフ状態になる場合、第1流入防止部140およびオン電圧生成部110の間を略0Vの電位にすることができる。   As an example, when the main switch 100 and the first inflow prevention unit 140 are N-channel depletion type FETs, the first voltage supply unit 150 supplies approximately 0V. As a result, when the first inflow prevention unit 140 prevents the current inflow from the first terminal, that is, when the first inflow prevention unit 140 is turned off, the first inflow prevention unit 140 and the on-voltage generation unit 110 The potential can be made approximately 0V.

この場合において、第1電圧供給部150は、第1端子の入力電圧が0Vを超えても、第1流入防止部140の第1バッファ部112側の電位を略0Vにして、ソース電位とするので、第1流入防止部140のゲート・ソース間電圧を第1端子の入力電圧に関わらず一定の電位差(即ち、制御部130から供給されるオフ電圧)にして、第1流入防止部140を安定なオフ状態にする。   In this case, even if the input voltage at the first terminal exceeds 0V, the first voltage supply unit 150 sets the potential on the first buffer unit 112 side of the first inflow prevention unit 140 to approximately 0V to be the source potential. Therefore, the gate-source voltage of the first inflow prevention unit 140 is set to a constant potential difference (that is, the off-voltage supplied from the control unit 130) regardless of the input voltage of the first terminal, and the first inflow prevention unit 140 is Set to stable off state.

以上のように、第1流入防止部140は、制御部130から供給されるオフ電圧に応じて、第1端子と第1バッファ部112の間の電気的な接続を切断することができる。これにより、メインスイッチ100がオフの場合に、第1端子から(例えば+10V以上の)過大な電圧が入力しても、第1流入防止部140が第1端子からオン電圧生成部110へと電流が流入することを防止するので、スイッチ装置10は、オフ状態を保つことができる。したがって、本実施形態のスイッチ装置10は、第1端子からの入力電圧の電圧範囲を、例えば、0Vから+10V以上といった電圧範囲まで拡大することができる。   As described above, the first inflow prevention unit 140 can disconnect the electrical connection between the first terminal and the first buffer unit 112 according to the off voltage supplied from the control unit 130. Accordingly, when the main switch 100 is off, even if an excessive voltage (for example, +10 V or more) is input from the first terminal, the first inflow prevention unit 140 supplies the current from the first terminal to the on-voltage generation unit 110. Is prevented from flowing in, so that the switch device 10 can maintain the off state. Therefore, the switch device 10 of the present embodiment can expand the voltage range of the input voltage from the first terminal to a voltage range of 0 V to +10 V or more, for example.

また、第1電圧供給部150は、抵抗値の大きい直列抵抗素子または直列抵抗成分等を有してよい。これによって、第1電圧供給部150は、第1流入防止部140がオン状態で第1端子からの入力電圧が第1バッファ部112へと供給される場合に、当該第1電圧供給部150側に電流がほとんど流れないように(入力電圧をほとんど低減させずに)することができる。   The first voltage supply unit 150 may include a series resistance element or a series resistance component having a large resistance value. Accordingly, when the first inflow prevention unit 140 is in the on state and the input voltage from the first terminal is supplied to the first buffer unit 112, the first voltage supply unit 150 is connected to the first voltage supply unit 150 side. Current can hardly flow (with little reduction in input voltage).

これにより、例えば、第1端子の入力電圧が第2端子の入力電圧に比べて低い場合に、制御部130は、第1端子の入力電圧をオン電圧としてメインスイッチ100および第1流入防止部140のゲートに供給することができる。即ち、メインスイッチ100および第1流入防止部140は、ゲート・ソース間電圧が略0Vになるので、安定なオン状態を保つことができる。   Thereby, for example, when the input voltage at the first terminal is lower than the input voltage at the second terminal, the control unit 130 sets the input voltage at the first terminal as the ON voltage and the main switch 100 and the first inflow prevention unit 140. Can be supplied to the gate. That is, the main switch 100 and the first inflow prevention unit 140 can maintain a stable ON state because the gate-source voltage is substantially 0V.

第2電圧供給部152は、第1電圧供給部150と同様に、第2流入防止部142およびオン電圧生成部110の間に接続され、第2流入防止部142が第2端子とオン電圧生成部110との間を遮断したことに応じて、第2流入防止部142に予め定められた電圧を供給する。これによって、第2流入防止部142が第2端子からの電流流入を防止する場合、第2電圧供給部152は、第2流入防止部142および第2バッファ部114の間を予め定められた電位にする。   Similarly to the first voltage supply unit 150, the second voltage supply unit 152 is connected between the second inflow prevention unit 142 and the on-voltage generation unit 110, and the second inflow prevention unit 142 generates an on-voltage with the second terminal. A predetermined voltage is supplied to the second inflow prevention unit 142 in response to the disconnection from the unit 110. Accordingly, when the second inflow prevention unit 142 prevents inflow of current from the second terminal, the second voltage supply unit 152 has a predetermined potential between the second inflow prevention unit 142 and the second buffer unit 114. To.

第2電圧供給部152は、第1電圧供給部150の例と同様に、略0Vを供給することにより、第2流入防止部142がオフ状態になる場合、第2流入防止部142および第2バッファ部114の間を略0Vの電位にすることができる。したがって、第2電圧供給部152は、第1電圧供給部150と同様に、第2端子の入力電圧が0Vを超えても、第2流入防止部142のゲート・ソース間電圧を一定の電位差(即ち、制御部130から供給されるオフ電圧)にして、オフ状態にすることができる。   Similarly to the example of the first voltage supply unit 150, the second voltage supply unit 152 supplies substantially 0 V, so that the second inflow prevention unit 142 and the second inflow prevention unit 142 are turned off when the second inflow prevention unit 142 is turned off. The potential between the buffer portions 114 can be set to approximately 0V. Therefore, like the first voltage supply unit 150, the second voltage supply unit 152 sets the gate-source voltage of the second inflow prevention unit 142 to a constant potential difference (even if the input voltage of the second terminal exceeds 0V). That is, the off voltage supplied from the control unit 130 can be turned off.

これにより、メインスイッチ100がオフの場合に、第2端子から(例えば+10V以上の)過大な電圧が入力しても、第2流入防止部142が第2端子からオン電圧生成部110へと電流が流入することを防止するので、スイッチ装置10は、オフ状態を保つことができる。   As a result, when the main switch 100 is off, even if an excessive voltage (for example, +10 V or more) is input from the second terminal, the second inflow prevention unit 142 supplies the current from the second terminal to the on-voltage generation unit 110. Is prevented from flowing in, so that the switch device 10 can maintain the off state.

また、第2電圧供給部152は、第1電圧供給部150と同様に、抵抗値の大きい直列抵抗素子または直列抵抗成分等を有してよい。これにより、例えば、第2端子の入力電圧が第1端子の入力電圧に比べて低い場合に、制御部130は、第2端子の入力電圧をオン電圧としてメインスイッチ100および第2流入防止部142のゲートに供給することができる。即ち、メインスイッチ100および第2流入防止部142は、ゲート・ソース間電圧が略0Vになるので、安定なオン状態を保つことができる。   Similarly to the first voltage supply unit 150, the second voltage supply unit 152 may include a series resistance element or a series resistance component having a large resistance value. Thereby, for example, when the input voltage at the second terminal is lower than the input voltage at the first terminal, the control unit 130 sets the input voltage at the second terminal as the ON voltage, and the main switch 100 and the second inflow prevention unit 142. Can be supplied to the gate. That is, the main switch 100 and the second inflow prevention unit 142 can maintain a stable ON state because the gate-source voltage becomes substantially 0V.

また、この場合、オン電圧は第1流入防止部140のゲートにも供給され、第1流入防止部140は、ゲート・ソース間電圧が略0Vになるので、同様に安定なオン状態となる。これは、制御部130が第1端子の入力電圧をオン電圧としてメインスイッチ100および第1流入防止部140のゲートに供給する場合も同様であり、即ち、当該オン電圧は第2流入防止部142のゲートにも供給され、第2流入防止部142は、安定なオン状態となる。   In this case, the on-voltage is also supplied to the gate of the first inflow prevention unit 140, and the first inflow prevention unit 140 has a gate-source voltage of approximately 0 V, so that the on-voltage is similarly stable. The same applies to the case where the control unit 130 supplies the input voltage of the first terminal to the main switch 100 and the gate of the first inflow prevention unit 140 as the on voltage, that is, the on voltage is the second inflow prevention unit 142. The second inflow prevention unit 142 is stably turned on.

したがって、メインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142は、制御部130から供給されるオン電圧に応じてオン状態となり、オフ電圧に応じてオフ状態となることができる。即ち、スイッチ装置10は、第1端子および第2端子に入力される入力電圧の大きさに関わらず、外部から供給される制御電圧に応じてメインスイッチ100のオン/オフを切り替えることができる。また、スイッチ装置10は、第1端子および第2端子に入力される入力電圧の範囲を、例えば10V以上の電圧範囲に拡大することができる。   Accordingly, the main switch 100, the first inflow prevention unit 140, and the second inflow prevention unit 142 can be turned on in accordance with the on voltage supplied from the control unit 130, and can be in the off state in accordance with the off voltage. . That is, the switch device 10 can switch the main switch 100 on and off according to the control voltage supplied from the outside regardless of the magnitude of the input voltage input to the first terminal and the second terminal. Moreover, the switch apparatus 10 can expand the range of the input voltage input into a 1st terminal and a 2nd terminal to the voltage range of 10V or more, for example.

以上の本実施形態のスイッチ装置10のオン電圧生成部110は、第1端子の電圧および第2端子の電圧のうち、低い方の電圧をオン電圧として生成する例を説明した。これに代えて、オン電圧生成部110は、第1端子の電圧および第2端子の電圧の間の中点の電圧に基づくオン電圧を生成してもよい。この場合、比較部116は、一例として、第1端子の電圧および第2端子の電圧の間の中点の電圧を出力する。   The on-voltage generating unit 110 of the switch device 10 according to the present embodiment has been described as an example in which the lower voltage of the first terminal voltage and the second terminal voltage is generated as the on-voltage. Alternatively, the on-voltage generator 110 may generate an on-voltage based on a midpoint voltage between the voltage at the first terminal and the voltage at the second terminal. In this case, as an example, the comparison unit 116 outputs a midpoint voltage between the voltage at the first terminal and the voltage at the second terminal.

ここで、ドレイン電圧はソース電圧以上の電圧なので、ドレイン電圧およびソース電圧の中点の電圧は、ソース電圧以上の電圧となる。したがって、オン電圧生成部110は、例えば、ドレイン電圧およびソース電圧の中点の電圧をオン電圧とすることにより、ゲート・ソース間電圧を0V以上にして、メインスイッチ100等をオンにすることができる。   Here, since the drain voltage is equal to or higher than the source voltage, the voltage at the midpoint between the drain voltage and the source voltage is equal to or higher than the source voltage. Therefore, the on-voltage generating unit 110 can turn on the main switch 100 and the like by setting the gate-source voltage to 0 V or higher by setting the midpoint voltage of the drain voltage and the source voltage to the on-voltage, for example. it can.

以上の本実施形態のスイッチ装置10のメインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142は、ゲート・ソース間電圧が0Vでオン状態となるNチャネルのデプレッション型FETを有する例を説明した。これに代えて、メインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142は、Nチャネルのエンハンスメント型FETであってもよい。   The main switch 100, the first inflow prevention unit 140, and the second inflow prevention unit 142 of the switch device 10 according to the present embodiment described above have N-channel depletion type FETs that are turned on when the gate-source voltage is 0V. An example was explained. Alternatively, the main switch 100, the first inflow prevention unit 140, and the second inflow prevention unit 142 may be N-channel enhancement type FETs.

Nチャネルのエンハンスメント型FETは、当該FETをオンおよびオフとする電圧がデプレッション型FETに比べて高くなる。そこで、オフ電圧生成部120は、メインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142の特性に応じてオフ電圧を高くすることで、それぞれが有するFETを完全にオフするオフ電圧を供給することができる。   An N-channel enhancement type FET has a higher voltage for turning the FET on and off than a depletion type FET. Therefore, the off-voltage generation unit 120 increases the off-voltage according to the characteristics of the main switch 100, the first inflow prevention unit 140, and the second inflow prevention unit 142, thereby completely turning off the FETs included in the off voltage generation unit 120. A voltage can be supplied.

また、オン電圧生成部110は、第1端子の電圧および第2端子の電圧のうち、低い方の電圧にオフセット電圧を加えた電圧をオン電圧として生成する。この場合、オン電圧生成部110は、オフセット電圧供給部を更に有してよい。このように、オン電圧生成部110は、デプレッション型FETに比べて高くなったオン電圧の分、オフセット電圧を加えることで、Nチャネルのエンハンスメント型FETをオンにするオン電圧を供給することができる。   The on-voltage generator 110 generates, as an on-voltage, a voltage obtained by adding an offset voltage to the lower voltage of the first terminal voltage and the second terminal voltage. In this case, the on-voltage generation unit 110 may further include an offset voltage supply unit. Thus, the on-voltage generator 110 can supply an on-voltage that turns on the N-channel enhancement type FET by adding an offset voltage corresponding to the on-voltage that is higher than that of the depletion type FET. .

以上の本実施形態のスイッチ装置10のメインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142は、NチャネルのFETを有する例を説明した。これに代えて、メインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142は、PチャネルのFETを有してもよい。   The example in which the main switch 100, the first inflow prevention unit 140, and the second inflow prevention unit 142 of the switch device 10 of the present embodiment described above include N-channel FETs has been described. Alternatively, the main switch 100, the first inflow prevention unit 140, and the second inflow prevention unit 142 may include P-channel FETs.

例えば、Pチャネルのデプレッション型FETは、NチャネルのFETとは反対に、ゲート・ソース間電圧をマイナス方向に低減させることに応じて、ドレイン電流が増加する特性を有する。一例として、Pチャネルのデプレッション型FETは、ゲート・ソース間電圧が+6V以下の場合に完全にオンとなり、ゲート・ソース間電圧が+9V以上の場合に完全にオフとなり、かつ、第1端子および第2端子に印加される電圧の最大電圧値を0Vとして説明する。   For example, a P-channel depletion type FET has a characteristic that the drain current increases as the gate-source voltage is reduced in the negative direction, contrary to an N-channel FET. As an example, a P-channel depletion type FET is completely turned on when the gate-source voltage is +6 V or less, completely turned off when the gate-source voltage is +9 V or more, and the first terminal and the second terminal Description will be made assuming that the maximum voltage value applied to the two terminals is 0V.

この場合、オフ電圧生成部120は、例えば、オフ電圧として+14Vの電圧を生成して出力する。これにより、スイッチ装置10は、第1端子および第2端子に印加される電圧が最大電圧値となっても、メインスイッチ100のゲート・ソース電圧は+14Vとなって、完全にオフとすることができる。   In this case, the off-voltage generation unit 120 generates and outputs a voltage of + 14V as an off-voltage, for example. As a result, even when the voltage applied to the first terminal and the second terminal reaches the maximum voltage value, the switch device 10 has the gate-source voltage of the main switch 100 being +14 V, and can be completely turned off. it can.

また、オン電圧生成部110は、第1端子の入力電圧および第2端子の入力電圧のうち、高い方の電圧をオン電圧として生成する。ここで、PチャネルのFETは、第1端子の電圧が第2端子の電圧よりも大きい場合、電流の流れる方向は第1端子から第2端子に向かい、FETにキャリア(正孔)が供給される方向は第1端子側から第2端子側の方向となる。この場合、本実施形態において、FETの第1端子側の端子をソースとする。また、PチャネルのFETは、第1端子電圧が第2端子電圧よりも小さい場合、電流の流れる方向が逆向きになるので、当該FETの第2端子側の端子をソースとする。   The on-voltage generator 110 generates the higher voltage of the input voltage at the first terminal and the input voltage at the second terminal as the on-voltage. Here, in the P-channel FET, when the voltage at the first terminal is larger than the voltage at the second terminal, the direction of current flow is from the first terminal to the second terminal, and carriers (holes) are supplied to the FET. The direction from the first terminal side to the second terminal side is. In this case, in this embodiment, the terminal on the first terminal side of the FET is used as the source. In addition, when the first terminal voltage is smaller than the second terminal voltage, the P-channel FET has a current flowing in the opposite direction, so that the terminal on the second terminal side of the FET is used as a source.

オン電圧生成部110の比較部116は、第1端子および第2端子の入力電圧を比較して、高い方の電圧をオン電圧として出力することで、Pチャネルのデプレッション型FETのゲート・ソース間電圧を略0Vにすることができる。即ち、メインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142は、制御部130から供給されるオン電圧に応じてオン状態となり、オフ電圧に応じてオフ状態となる。   The comparison unit 116 of the on-voltage generation unit 110 compares the input voltages of the first terminal and the second terminal, and outputs the higher voltage as the on-voltage, so that the gate-source between the P-channel depletion type FETs is output. The voltage can be set to approximately 0V. That is, the main switch 100, the first inflow prevention unit 140, and the second inflow prevention unit 142 are turned on according to the on voltage supplied from the control unit 130, and are turned off according to the off voltage.

また、メインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142は、Pチャネルのエンハンスメント型FETを有してもよい。Pチャネルのエンハンスメント型FETは、当該FETをオンおよびオフとする電圧が、デプレッション型FETに比べて低くなる。そこで、オフ電圧生成部120は、上記のNチャネルのエンハンスメント型FETの場合と同様に、Pチャネルのエンハンスメント型FETの特性に応じてオフ電圧を低くすることで、メインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142を完全にオフするオフ電圧を供給することができる。   The main switch 100, the first inflow prevention unit 140, and the second inflow prevention unit 142 may include a P-channel enhancement type FET. A P-channel enhancement type FET has a lower voltage for turning the FET on and off than a depletion type FET. Therefore, the off-voltage generating unit 120 lowers the off-voltage according to the characteristics of the P-channel enhancement type FET as in the case of the N-channel enhancement type FET, thereby preventing the main switch 100 and the first inflow prevention. The off voltage that completely turns off the part 140 and the second inflow prevention part 142 can be supplied.

このように、オフ電圧生成部120は、メインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142に用いられるFETの特性と、スイッチ装置10に入力される入力電圧の最小電圧値または最大電圧値とに応じたオフ電圧を生成することで、メインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142を完全にオフするオフ電圧を供給することができる。また、オフ電圧生成部120は、入力電圧の電圧範囲に応じたオフ電圧を生成するので、メインスイッチ100に入力できる範囲で、入力電圧範囲を拡大しても、メインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142を完全にオフするオフ電圧を供給することができる。   As described above, the off-voltage generation unit 120 includes the characteristics of the FETs used in the main switch 100, the first inflow prevention unit 140, and the second inflow prevention unit 142, and the minimum voltage value of the input voltage input to the switch device 10. Alternatively, by generating an off voltage according to the maximum voltage value, an off voltage that completely turns off the main switch 100, the first inflow prevention unit 140, and the second inflow prevention unit 142 can be supplied. Further, since the off-voltage generation unit 120 generates an off-voltage according to the voltage range of the input voltage, the main switch 100 and the first inflow prevention can be performed even if the input voltage range is expanded within a range that can be input to the main switch 100. The off voltage that completely turns off the part 140 and the second inflow prevention part 142 can be supplied.

また、オン電圧生成部110は、Pチャネルのエンハンスメント型FETの場合、第1端子に入力される入力電圧および第2端子に入力される入力電圧のうち、より高い方の電圧に予め定められた電圧を減じた電圧をオン電圧として生成する。このように、オン電圧生成部110は、Pチャネルのデプレッション型FETに比べて低くなったオン電圧の分、マイナスのオフセット電圧を加えてオン電圧を低くすることで、Pチャネルのエンハンスメント型FETをオンにするオン電圧を供給することができる。   On the other hand, in the case of a P-channel enhancement type FET, the on-voltage generator 110 is set in advance to a higher one of the input voltage input to the first terminal and the input voltage input to the second terminal. A voltage obtained by reducing the voltage is generated as an on-voltage. In this way, the on-voltage generator 110 adds a negative offset voltage to the on-voltage, which is lower than that of the P-channel depletion type FET, to lower the on-voltage, thereby reducing the P-channel enhancement type FET. An on-voltage to be turned on can be supplied.

このように、オン電圧生成部110は、メインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142に用いられるFETの特性と、スイッチ装置10に入力される入力電圧の最小電圧値または最大電圧値とに応じたオン電圧を生成することで、メインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142をオンにするオン電圧を供給することができる。したがって、オン電圧生成部110は、メインスイッチ100に入力できる範囲で、入力電圧範囲を拡大しても、当該メインスイッチ100、第1流入防止部140、および第2流入防止部142をオンにするオン電圧を供給することができる。   As described above, the on-voltage generator 110 includes the characteristics of the FETs used in the main switch 100, the first inflow prevention unit 140, and the second inflow prevention unit 142, and the minimum voltage value of the input voltage input to the switch device 10. Alternatively, it is possible to supply an on-voltage that turns on the main switch 100, the first inflow prevention unit 140, and the second inflow prevention unit 142 by generating an on voltage corresponding to the maximum voltage value. Therefore, the on-voltage generator 110 turns on the main switch 100, the first inflow prevention unit 140, and the second inflow prevention unit 142 even if the input voltage range is expanded within a range that can be input to the main switch 100. An on-voltage can be supplied.

図2は、本実施形態に係るバッファ回路20の構成例を示す。ここで、バッファ回路20は、図1で説明した、第1バッファ部112、第2バッファ部114、および/または第3バッファ部118の回路構成の一例である。バッファ回路20は、第1電圧シフト部22と、第2電圧シフト部24と、電流源部26とを有する。   FIG. 2 shows a configuration example of the buffer circuit 20 according to the present embodiment. Here, the buffer circuit 20 is an example of a circuit configuration of the first buffer unit 112, the second buffer unit 114, and / or the third buffer unit 118 described in FIG. The buffer circuit 20 includes a first voltage shift unit 22, a second voltage shift unit 24, and a current source unit 26.

第1電圧シフト部22は、基準電位VddおよびVssの間に接続され、VddおよびVssの間に流れる電流に応じた電圧を入力部に入力された電圧からシフトさせる。第1電圧シフト部22は、メインスイッチ100等と同種のFETであってよく、一例として、Nチャネルのデプレッション型FETである。第1電圧シフト部22は、ゲートが入力部に接続され、ドレインがVddに接続される。即ち、第1電圧シフト部22は、ドレイン・ソース間に流れる電流に応じた電圧(ゲート・ソース間電圧)を、ゲート電圧からシフトする。   The first voltage shift unit 22 is connected between the reference potentials Vdd and Vss, and shifts the voltage corresponding to the current flowing between Vdd and Vss from the voltage input to the input unit. The first voltage shift unit 22 may be the same type of FET as the main switch 100 or the like, and is an N-channel depletion type FET as an example. The first voltage shift unit 22 has a gate connected to the input unit and a drain connected to Vdd. That is, the first voltage shift unit 22 shifts a voltage (a gate-source voltage) corresponding to a current flowing between the drain and the source from the gate voltage.

第2電圧シフト部24は、第1電圧シフト部22のソースおよび出力部の間に接続され、ソース電圧から電圧シフトさせた電圧を出力部に出力する。第2電圧シフト部24は、第1電圧シフト部22のゲート・ソース電圧の絶対値と略等しい電圧をシフトさせる。第2電圧シフト部24は、自身を流れる電流に応じた電圧をシフトさせる。第2電圧シフト部24は、一例として、抵抗素子を含み、自身を流れる電流の大きさと抵抗素子の抵抗値とを乗じて算出される電圧値をシフトさせる。   The second voltage shift unit 24 is connected between the source and the output unit of the first voltage shift unit 22 and outputs a voltage shifted from the source voltage to the output unit. The second voltage shift unit 24 shifts a voltage substantially equal to the absolute value of the gate-source voltage of the first voltage shift unit 22. The second voltage shift unit 24 shifts the voltage corresponding to the current flowing through itself. For example, the second voltage shift unit 24 includes a resistance element, and shifts the voltage value calculated by multiplying the magnitude of the current flowing through the second voltage shift section 24 and the resistance value of the resistance element.

電流源部26は、第2電圧シフト部24と基準電位Vssの間に接続され、VddおよびVssの間に定電流を流す。電流源部26は、一例として、FETおよび抵抗をそれぞれ有し、抵抗の一端がFETのソースに接続され、他端がFETのゲートに接続され、FETのドレインから抵抗の他端へと一定の電流を流す定電流回路である。   The current source unit 26 is connected between the second voltage shift unit 24 and the reference potential Vss, and allows a constant current to flow between Vdd and Vss. For example, the current source unit 26 includes an FET and a resistor, and one end of the resistor is connected to the source of the FET, the other end is connected to the gate of the FET, and the constant current from the drain of the FET to the other end of the resistor. It is a constant current circuit for passing current.

以上のバッファ回路20は、電流源部26によって、基準電位VddおよびVssの間に定電流Ic(例えば、100μA)が流れる。第1電圧シフト部22は、当該定電流Icがドレイン・ソース間で流れ、当該定電流Icに応じたゲート・ソース間電圧(例えば、−6.3V)が定まり、当該ゲート・ソース間電圧を、入力部に入力された電圧(即ち、ゲート電圧)からシフトする。一例として、入力電圧が0Vの場合、第1電圧シフト部22は、6.3Vをソース端子から出力する。   In the buffer circuit 20 described above, a constant current Ic (for example, 100 μA) flows between the reference potentials Vdd and Vss by the current source unit 26. In the first voltage shift unit 22, the constant current Ic flows between the drain and the source, a gate-source voltage (for example, −6.3 V) corresponding to the constant current Ic is determined, and the gate-source voltage is determined. , Shift from the voltage (ie, gate voltage) input to the input unit. As an example, when the input voltage is 0V, the first voltage shift unit 22 outputs 6.3V from the source terminal.

第2電圧シフト部24は、定電流Icに応じて、第1電圧シフト部22のゲート・ソース電圧の絶対値と略等しい電圧をシフトさせる。即ち、第2電圧シフト部24は、一例として、63kΩの抵抗値を有する抵抗素子を含み、6.3Vの電圧を第1電圧シフト部22のソース端子からシフトする。これによって、第2電圧シフト部24は、入力部の入力電圧と略同一の出力電圧(略0V)を、出力部へと出力することができる。   The second voltage shift unit 24 shifts a voltage substantially equal to the absolute value of the gate-source voltage of the first voltage shift unit 22 according to the constant current Ic. That is, the second voltage shift unit 24 includes, for example, a resistance element having a resistance value of 63 kΩ, and shifts the voltage of 6.3 V from the source terminal of the first voltage shift unit 22. Accordingly, the second voltage shift unit 24 can output an output voltage (substantially 0 V) substantially the same as the input voltage of the input unit to the output unit.

以上の本実施形態のバッファ回路20の動作において、入力部は第1電圧シフト部22のゲートに接続されているので、例えば、当該第1電圧シフト部22のFETをMIS(Metal Insulator Semiconductor)ゲート構造等で形成することで、バッファ回路20を動作させる入力電流を低減させることができる。また、バッファ回路20は、基準電位VddおよびVssの間の電圧範囲未満の電圧範囲において、入力電圧と略同一の出力電圧を出力させるバッファ機能を有する。   In the operation of the buffer circuit 20 of the present embodiment described above, since the input unit is connected to the gate of the first voltage shift unit 22, for example, the FET of the first voltage shift unit 22 is replaced with a MIS (Metal Insulator Semiconductor) gate. By forming the structure or the like, the input current for operating the buffer circuit 20 can be reduced. In addition, the buffer circuit 20 has a buffer function for outputting an output voltage substantially the same as the input voltage in a voltage range less than the voltage range between the reference potentials Vdd and Vss.

即ち、バッファ回路20は、基準電位Vddで定まる上限電圧まで、バッファ機能を実行することができ、当該上限電圧を超える電圧が入力部に入力された場合は、当該上限電圧を出力するリミッタ機能を有する。同様に、バッファ回路20は、基準電位Vssで定まる下限電圧まで、バッファ機能を実行することができ、当該下限電圧未満の電圧が入力部に入力された場合は、当該下限電圧を出力するリミッタ機能を有する。   That is, the buffer circuit 20 can execute the buffer function up to the upper limit voltage determined by the reference potential Vdd. When a voltage exceeding the upper limit voltage is input to the input unit, the buffer circuit 20 has a limiter function that outputs the upper limit voltage. Have. Similarly, the buffer circuit 20 can execute the buffer function up to the lower limit voltage determined by the reference potential Vss. When a voltage lower than the lower limit voltage is input to the input unit, the limiter function outputs the lower limit voltage. Have

本実施形態のバッファ回路20は、簡易な構成で、バッファ機能およびリミッタ機能を有することができるので、オン電圧生成部110を形成しても、回路規模が増加することを防ぐことができる。また、当該バッファ回路20は、メインスイッチ100等と略同種のFETを用いて構成することができるので、回路設計および実際の回路作成プロセスを単純化することができる。   Since the buffer circuit 20 of this embodiment can have a buffer function and a limiter function with a simple configuration, even if the on-voltage generation unit 110 is formed, an increase in circuit scale can be prevented. Further, since the buffer circuit 20 can be configured by using substantially the same type of FET as the main switch 100 or the like, the circuit design and the actual circuit creation process can be simplified.

また、本実施形態のバッファ回路20は、第1電圧シフト部22のFETが半オンとなるゲート・ソース間電圧を入力電圧から一旦シフトした後に、第2電圧シフト部24で当該ゲート・ソース間電圧と略同一の電圧を戻す方向にシフトして、入力電圧と略同一の電圧を出力する回路である。したがって、バッファ回路20が有するFETを、エンハンスメント型のFETにすることで、半オンとなるゲート・ソース間電圧の絶対値を低減させることができる。即ち、シフト電圧の絶対値が低減させることができるので、バッファ回路20のバッファ機能が実行できる入力電圧範囲を変えずに、Vssおよび/またはVddの電圧の絶対値を低減することができる。   In the buffer circuit 20 of the present embodiment, the gate-source voltage at which the FET of the first voltage shift unit 22 is half-on is temporarily shifted from the input voltage, and then the second voltage shift unit 24 The circuit shifts in a direction to return a voltage that is substantially the same as the voltage and outputs a voltage that is substantially the same as the input voltage. Therefore, by making the FET included in the buffer circuit 20 an enhancement type FET, the absolute value of the half-on gate-source voltage can be reduced. That is, since the absolute value of the shift voltage can be reduced, the absolute value of the voltage of Vss and / or Vdd can be reduced without changing the input voltage range in which the buffer function of the buffer circuit 20 can be executed.

図3は、本実施形態に係るスイッチ装置10の第1の変形例を示す。本変形例のスイッチ装置10において、図1に示された本実施形態に係るスイッチ装置10の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。本変形例のスイッチ装置10は、第1端子から電圧入力はあるが、第2端子からは電圧入力がないことが予めわかっている場合の構成例を示す。スイッチ装置10は、第1端子から入力電圧には依存せずに、メインスイッチ100のオン/オフ切り替えを実行する。   FIG. 3 shows a first modification of the switch device 10 according to the present embodiment. In the switch device 10 of the present modification, the same reference numerals are given to substantially the same operations as those of the switch device 10 according to the present embodiment shown in FIG. 1, and the description thereof is omitted. The switch device 10 of the present modification shows a configuration example when it is known in advance that there is a voltage input from the first terminal but no voltage input from the second terminal. The switch device 10 performs on / off switching of the main switch 100 without depending on the input voltage from the first terminal.

本変形例のスイッチ装置10は、第2端子側からの入力がないので、第1端子側からの入力電圧に基づき、メインスイッチ100のオン電圧およびオフ電圧を生成する。即ち、オン電圧生成部110は、第1端子からの電圧を入力し、第1端子からの電圧に基づいてメインスイッチ100をオンにするオン電圧を生成する。オン電圧生成部110は、一例として、第3電圧供給部154を有する。   Since there is no input from the second terminal side, the switch device 10 of the present modification generates an on voltage and an off voltage of the main switch 100 based on the input voltage from the first terminal side. That is, the on-voltage generating unit 110 receives a voltage from the first terminal and generates an on-voltage that turns on the main switch 100 based on the voltage from the first terminal. The on-voltage generation unit 110 includes a third voltage supply unit 154 as an example.

第3電圧供給部154は、比較部116に接続され、予め定められた電圧を比較部116に供給する。第3電圧供給部154は、一例として、メインスイッチ100および第1流入防止部140が有するFETがオンとなるオン電圧(当該FETがNチャネルのデプレッション型の場合、例えば0V)を、比較部116に供給する。   The third voltage supply unit 154 is connected to the comparison unit 116 and supplies a predetermined voltage to the comparison unit 116. As an example, the third voltage supply unit 154 uses an ON voltage (for example, 0 V when the FET is an N-channel depletion type) to turn on the FET included in the main switch 100 and the first inflow prevention unit 140. To supply.

比較部116は、第1端子からの電圧と、第3電圧供給部154から供給される電圧とを比較して、小さい方の電圧を、第3バッファ部118を介して制御部130に供給する。これにより、オン電圧生成部110は、第1端子からの電圧がメインスイッチ100および第1流入防止部140をオン状態にするオン電圧に比べて高い電圧が入力された場合、第3電圧供給部154から供給される電圧をオン電圧とする。したがって、オン電圧生成部110は、第1端子の電圧が高くなっても、メインスイッチ100および第1流入防止部140のゲート・ソース電圧を略0Vにして、オン状態にすることができる。   The comparison unit 116 compares the voltage from the first terminal with the voltage supplied from the third voltage supply unit 154, and supplies the smaller voltage to the control unit 130 via the third buffer unit 118. . Accordingly, the on-voltage generator 110 receives the third voltage supply unit when the voltage from the first terminal is higher than the on-voltage that turns on the main switch 100 and the first inflow prevention unit 140. The voltage supplied from 154 is an on-voltage. Therefore, even if the voltage of the first terminal increases, the on-voltage generator 110 can turn on the gate-source voltage of the main switch 100 and the first inflow prevention unit 140 by approximately 0V.

また、オン電圧生成部110は、第1端子からの電圧がメインスイッチ100および第1流入防止部140をオン状態にするオン電圧に比べて低い電圧が入力された場合、当該第1端子からの電圧をオン電圧とする。したがって、オン電圧生成部110は、第1端子の電圧が低くなっても、当該第1端子の電圧に応じてオン電圧も低くして、メインスイッチ100および第1流入防止部140のゲート・ソース電圧を略0Vを保ち、オン状態にすることができる。   The on-voltage generator 110 receives a voltage from the first terminal when a voltage lower than the on-voltage that turns on the main switch 100 and the first inflow prevention unit 140 is input from the first terminal. The voltage is the on voltage. Therefore, even if the voltage at the first terminal is lowered, the on-voltage generator 110 also lowers the on-voltage according to the voltage at the first terminal, so that the gate / source of the main switch 100 and the first inflow prevention unit 140 are reduced. The voltage can be kept approximately 0V and turned on.

また、オフ電圧生成部120は、図1に示された本実施形態に係るスイッチ装置10の動作と略同一に、オフ電圧を生成するので、メインスイッチ100および第1流入防止部140をオフにすることができる。したがって、本変形例のスイッチ装置10においても、メインスイッチ100がオフの場合に第1端子からの入力電圧が増加しても、オン電圧生成部110の方向に電流が流入することを防止できる。   Further, the off-voltage generation unit 120 generates an off-voltage substantially in the same manner as the operation of the switch device 10 according to the present embodiment shown in FIG. 1, so that the main switch 100 and the first inflow prevention unit 140 are turned off. can do. Therefore, also in the switch device 10 of the present modification, even when the input voltage from the first terminal increases when the main switch 100 is off, it is possible to prevent current from flowing in the direction of the on-voltage generator 110.

本変形例のスイッチ装置10において、オン電圧生成部110は、第3電圧供給部154を有し、予め定められた電圧を比較部116に供給する例を説明した。これに代えて、オン電圧生成部110は、第2端子と比較部116とを接続し、第2端子の電圧を比較部116に供給してもよい。   In the switch device 10 of the present modification, the ON voltage generation unit 110 has the third voltage supply unit 154, and the example in which a predetermined voltage is supplied to the comparison unit 116 has been described. Instead, the on-voltage generator 110 may connect the second terminal and the comparator 116 and supply the voltage of the second terminal to the comparator 116.

これにより、オン電圧生成部110は、第1端子の電圧が第2端子の電圧よりも高くなると、第2端子の電圧をオン電圧に、第1端子の電圧が第2端子の電圧よりも低くなると、第2端子の電圧をオン電圧にして、メインスイッチ100および第1流入防止部140のゲート・ソース電圧を略0Vにすることができる。この場合、オン電圧生成部110は、第2端子と比較部116とを、第2バッファ部114を介して接続してもよい。   Accordingly, when the voltage at the first terminal becomes higher than the voltage at the second terminal, the on-voltage generator 110 sets the voltage at the second terminal to the on voltage and the voltage at the first terminal is lower than the voltage at the second terminal. Accordingly, the voltage at the second terminal can be turned on, and the gate-source voltage of the main switch 100 and the first inflow prevention unit 140 can be set to approximately 0V. In this case, the on-voltage generation unit 110 may connect the second terminal and the comparison unit 116 via the second buffer unit 114.

図4は、本実施形態に係るスイッチ装置10の第2の変形例を示す。本変形例のスイッチ装置10において、図1に示された本実施形態に係るスイッチ装置10の動作と略同一のものには同一の符号を付け、説明を省略する。   FIG. 4 shows a second modification of the switch device 10 according to the present embodiment. In the switch device 10 of the present modification, the same reference numerals are given to substantially the same operations as those of the switch device 10 according to the present embodiment shown in FIG. 1, and the description thereof is omitted.

本変形例の第1流入防止部140のゲートは、第1バッファ部112の出力に接続される。これにより、第1流入防止部140のゲート、ソース、およびドレインは、第1端子の入力電圧とほぼ等しくなり、ゲート・ソース間電圧が略0Vとなって、通常はオン状態となる。   The gate of the first inflow prevention unit 140 of this modification is connected to the output of the first buffer unit 112. As a result, the gate, source, and drain of the first inflow prevention unit 140 are substantially equal to the input voltage of the first terminal, the gate-source voltage is substantially 0 V, and the on-state is normally turned on.

そして、第1流入防止部140は、第1端子の電圧が基準電圧以上となったことに応じて第1端子およびオン電圧生成部110の間を遮断する。例えば、第1バッファ部112が入力電圧と略同一の出力電圧を出力できなくなる程度(即ち、第1バッファ部112のリミット機能が動作する程度)に、第1端子の電圧が過大になった場合、第1バッファ部112は、当該第1バッファ部112のリミット電圧を出力する。   And the 1st inflow prevention part 140 interrupts | blocks between a 1st terminal and the ON voltage generation part 110 according to the voltage of a 1st terminal becoming more than a reference voltage. For example, when the voltage at the first terminal becomes excessive to the extent that the first buffer unit 112 cannot output an output voltage substantially the same as the input voltage (that is, the limit function of the first buffer unit 112 operates). The first buffer unit 112 outputs the limit voltage of the first buffer unit 112.

即ち、第1流入防止部140のゲート電圧は、第1バッファ部112のリミット電圧となるので、ソース電圧となる第1端子の電圧とは異なる電圧となる。ここで、予め定められた基準電圧を16V、第1流入防止部140をオフにするゲート・ソース間電圧を−6Vとし、第1バッファ部112のリミット電圧を、予め定められた基準電圧に比べて、第1流入防止部140をオフにするゲート・ソース間電圧だけ異なる電圧10Vに設定する例を説明する。   That is, since the gate voltage of the first inflow prevention unit 140 becomes the limit voltage of the first buffer unit 112, it becomes a voltage different from the voltage of the first terminal that becomes the source voltage. Here, the predetermined reference voltage is 16 V, the gate-source voltage for turning off the first inflow prevention unit 140 is −6 V, and the limit voltage of the first buffer unit 112 is compared with the predetermined reference voltage. An example in which the first inflow prevention unit 140 is set to a voltage 10 V that is different from the gate-source voltage by turning off the first inflow prevention unit 140 will be described.

この場合において、第1端子の電圧が第1バッファ部112のリミット電圧(10V)以上に上昇すると、第1バッファ部112は、リミット電圧(10V)を出力する。すると、第1端子の電圧はソース電圧となり、第1流入防止部140のゲート・ソース間電圧は、0Vから異なる値になる。   In this case, when the voltage at the first terminal rises above the limit voltage (10V) of the first buffer unit 112, the first buffer unit 112 outputs the limit voltage (10V). Then, the voltage at the first terminal becomes the source voltage, and the gate-source voltage of the first inflow prevention unit 140 becomes a different value from 0V.

そして、第1端子の電圧がさらに基準電圧(16V)以上になると、当該第1端子の電圧および第1バッファ部112のリミット電圧(10V)の電位差、即ち、第1流入防止部140のゲート・ソース間電圧が−6V以下となるので、第1流入防止部140は、第1端子およびオン電圧生成部110の間を遮断する。このように、第1流入防止部140は、外部からの制御電圧とは無関係に、第1端子から入力される電圧に応じて、第1端子およびオン電圧生成部110の間を接続および遮断することができる。   When the voltage at the first terminal further exceeds the reference voltage (16 V), the potential difference between the voltage at the first terminal and the limit voltage (10 V) of the first buffer unit 112, that is, the gate of the first inflow prevention unit 140. Since the source-to-source voltage is −6 V or less, the first inflow prevention unit 140 blocks between the first terminal and the on-voltage generation unit 110. As described above, the first inflow prevention unit 140 connects and disconnects between the first terminal and the on-voltage generation unit 110 according to the voltage input from the first terminal regardless of the control voltage from the outside. be able to.

同様に、本変形例の第2流入防止部142のゲートは、第2バッファ部114の出力に接続される。これにより、第2流入防止部142のゲート、ソース、およびドレインは、第2端子の入力電圧とほぼ等しくなり、ゲート・ソース間電圧が略0Vとなって、通常はオン状態となる。   Similarly, the gate of the second inflow prevention unit 142 of this modification is connected to the output of the second buffer unit 114. As a result, the gate, source, and drain of the second inflow prevention unit 142 are substantially equal to the input voltage of the second terminal, the gate-source voltage is substantially 0 V, and the transistor is normally turned on.

そして、第2流入防止部142は、第2端子の電圧が基準電圧以上となったことに応じて第2端子およびオン電圧生成部110の間を遮断する。一例として、予め定められた基準電圧を16V、第2流入防止部142をオフにするゲート・ソース間電圧を−6Vとし、第2バッファ部114のリミット電圧を、予め定められた基準電圧に比べて、第2流入防止部142をオフにするゲート・ソース間電圧だけ異なる電圧10Vに設定する。   And the 2nd inflow prevention part 142 interrupts | blocks between a 2nd terminal and the ON voltage production | generation part 110 according to the voltage of a 2nd terminal becoming more than a reference voltage. As an example, a predetermined reference voltage is 16 V, a gate-source voltage for turning off the second inflow prevention unit 142 is −6 V, and the limit voltage of the second buffer unit 114 is compared with a predetermined reference voltage. Thus, the voltage is set to 10 V, which is different by the gate-source voltage for turning off the second inflow prevention unit 142.

これにより、第2端子の電圧が基準電圧(16V)以上になると、当該第2端子の電圧および第2バッファ部114のリミット電圧(10V)の電位差、即ち、第2流入防止部142のゲート・ソース間電圧が−6V以下となるので、第2流入防止部142は、第2端子およびオン電圧生成部110の間を遮断する。このように、第2流入防止部142は、外部からの制御電圧とは無関係に、第2端子から入力される電圧に応じて、第2端子およびオン電圧生成部110の間を接続および遮断することができる。   Accordingly, when the voltage at the second terminal becomes equal to or higher than the reference voltage (16V), the potential difference between the voltage at the second terminal and the limit voltage (10V) of the second buffer unit 114, that is, the gate- Since the source-to-source voltage is −6 V or less, the second inflow prevention unit 142 blocks between the second terminal and the on-voltage generation unit 110. As described above, the second inflow prevention unit 142 connects and disconnects between the second terminal and the on-voltage generation unit 110 according to the voltage input from the second terminal regardless of the control voltage from the outside. be able to.

以上のように、本変形例のスイッチ装置10は、メインスイッチ100のオン/オフの状態とは無関係に、第1端子および第2端子から入力される電圧が上昇しても、オン電圧生成部110への過大な電流の流入を防止することができる。   As described above, the switch device 10 according to the present modification includes an on-voltage generator that is independent of the on / off state of the main switch 100 even if the voltage input from the first terminal and the second terminal rises. An excessive current flow into 110 can be prevented.

図5は、本実施形態に係る試験装置200の構成例を被試験デバイス300とともに示す。試験装置200は、アナログ回路、デジタル回路、メモリ、およびシステム・オン・チップ(SOC)等の被試験デバイス300を試験する。試験装置200は、被試験デバイス300を試験するための試験パターンに基づく試験信号を被試験デバイス300に入力して、試験信号に応じて被試験デバイス300が出力する出力信号に基づいて被試験デバイス300の良否を判定する。試験装置200は、被試験デバイスとの間で信号を授受する試験部202と、スイッチ装置10と、スイッチ制御部250とを備える。   FIG. 5 shows a configuration example of the test apparatus 200 according to this embodiment together with the device under test 300. The test apparatus 200 tests a device under test 300 such as an analog circuit, a digital circuit, a memory, and a system on chip (SOC). The test apparatus 200 inputs a test signal based on a test pattern for testing the device under test 300 to the device under test 300, and based on an output signal output from the device under test 300 according to the test signal. The quality of 300 is judged. The test apparatus 200 includes a test unit 202 that exchanges signals with a device under test, a switch device 10, and a switch control unit 250.

試験部202は、試験信号発生部210と、ドライバ220と、コンパレータ230と、判定部240とを備える。試験信号発生部210は、被試験デバイス300を試験するための試験信号を発生させて、ドライバ220に出力する。また、試験信号発生部210は、発生させた試験信号に対応する期待値を発生させて判定部240に出力する。   The test unit 202 includes a test signal generation unit 210, a driver 220, a comparator 230, and a determination unit 240. The test signal generator 210 generates a test signal for testing the device under test 300 and outputs the test signal to the driver 220. Further, the test signal generation unit 210 generates an expected value corresponding to the generated test signal and outputs the expected value to the determination unit 240.

ドライバ220は、試験信号発生部210から発生された試験信号を被試験デバイス300へと供給する。コンパレータ230は、試験信号が供給されたことに応じて被試験デバイス300から出力された応答信号の論理値を取得する。判定部240は、コンパレータ230により取得された論理値と期待値とを比較して、被試験デバイス300の良否を判定する。   The driver 220 supplies the test signal generated from the test signal generator 210 to the device under test 300. The comparator 230 acquires the logical value of the response signal output from the device under test 300 in response to the supply of the test signal. The determination unit 240 compares the logical value acquired by the comparator 230 with the expected value to determine pass / fail of the device under test 300.

スイッチ装置10は、試験部202のドライバ220および被試験デバイス300の間の経路に設けられる。スイッチ装置10は、スイッチ制御部250から供給される制御信号の電圧に応じて、ドライバ220と被試験デバイス300との間を導通または切断する。スイッチ制御部250は、試験信号発生部210による試験時においてスイッチ装置10を導通状態とし、試験信号発生部210による試験時以外においてスイッチ装置10を切断状態とする。   The switch device 10 is provided in a path between the driver 220 of the test unit 202 and the device under test 300. The switch device 10 conducts or disconnects between the driver 220 and the device under test 300 according to the voltage of the control signal supplied from the switch control unit 250. The switch control unit 250 puts the switch device 10 into a conducting state during the test by the test signal generation unit 210, and puts the switch device 10 into a disconnected state other than during the test by the test signal generation unit 210.

スイッチ制御部250は、例えば、制御信号をスイッチ装置10が備える制御部130に送信する。制御部130は、受信した制御信号の制御電圧に応じて、メインスイッチ100のオンおよびオフを切り換える。   For example, the switch control unit 250 transmits a control signal to the control unit 130 included in the switch device 10. The control unit 130 switches the main switch 100 on and off according to the control voltage of the received control signal.

以上の本実施例における試験装置200は、伝送する電圧の大きさによらず、導通および非導通を切り替えるスイッチ装置10を用いてて試験を実行することができる。また、試験装置200は、小型、長寿命、かつ信頼性の高いFETで構成され、入力電圧範囲を拡大させたスイッチ装置10を用いて試験を実行することができる。また、試験装置200は、試験部202から被試験デバイス300へ試験信号を送信する場合と、被試験デバイス300から試験部202へ応答信号を受信する場合とで、電気信号を伝送する方向が反転しても、同一の振幅電圧に対して同一のオン抵抗となるスイッチ装置10を用いて試験を実行することができる。   The above-described test apparatus 200 in the present embodiment can perform a test using the switch device 10 that switches between conduction and non-conduction, regardless of the magnitude of the voltage to be transmitted. In addition, the test apparatus 200 is configured with a FET having a small size, a long lifetime, and high reliability, and can perform a test using the switch apparatus 10 having an expanded input voltage range. Further, the test apparatus 200 reverses the direction in which the electric signal is transmitted between the case where the test signal is transmitted from the test unit 202 to the device under test 300 and the case where the response signal is received from the device under test 300 to the test unit 202. Even so, the test can be executed using the switch device 10 having the same on-resistance with respect to the same amplitude voltage.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。   As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。   The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.

10 スイッチ装置、20 バッファ回路、22 第1電圧シフト部、24 第2電圧シフト部、26 電流源部、100 メインスイッチ、110 オン電圧生成部、112 第1バッファ部、114 第2バッファ部、116 比較部、118 第3バッファ部、120 オフ電圧生成部、130 制御部、140 第1流入防止部、142 第2流入防止部、150 第1電圧供給部、152 第2電圧供給部、154 第3電圧供給部、200 試験装置、202 試験部、210 試験信号発生部、220 ドライバ、230 コンパレータ、240 判定部、250 スイッチ制御部、300 被試験デバイス DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Switch apparatus, 20 Buffer circuit, 22 1st voltage shift part, 24 2nd voltage shift part, 26 Current source part, 100 Main switch, 110 ON voltage generation part, 112 1st buffer part, 114 2nd buffer part, 116 Comparison unit 118 Third buffer unit 120 Off-voltage generation unit 130 Control unit 140 First inflow prevention unit 142 Second inflow prevention unit 150 First voltage supply unit 152 Second voltage supply unit 154 Third Voltage supply unit, 200 test apparatus, 202 test unit, 210 test signal generation unit, 220 driver, 230 comparator, 240 determination unit, 250 switch control unit, 300 device under test

Claims (11)

外部から入力される制御電圧に応じて第1端子および第2端子間を電気的に接続または切断するスイッチ装置であって、
前記第1端子および前記第2端子の間に接続され、当該スイッチ装置に入力される入力電圧とゲート電圧との差に応じてオンまたはオフとなるメインスイッチと、
前記第1端子からの電圧を入力し、前記第1端子からの電圧に基づいて前記メインスイッチをオンにするオン電圧を生成するオン電圧生成部と、
前記メインスイッチをオフとするオフ電圧を生成するオフ電圧生成部と、
前記第1端子および前記オン電圧生成部の間に接続され、前記第1端子から前記オン電圧生成部への電流流入を防止する第1流入防止部と、
を備え
前記第1流入防止部は、前記第1端子の電圧が基準電圧以上となったことに応じて前記第1端子および前記オン電圧生成部の間を遮断するスイッチ装置。
A switch device that electrically connects or disconnects between the first terminal and the second terminal according to a control voltage input from the outside,
A main switch connected between the first terminal and the second terminal and turned on or off in accordance with a difference between an input voltage inputted to the switch device and a gate voltage;
An on-voltage generator that inputs a voltage from the first terminal and generates an on-voltage that turns on the main switch based on the voltage from the first terminal;
An off-voltage generator that generates an off-voltage that turns off the main switch;
A first inflow prevention unit that is connected between the first terminal and the on-voltage generation unit and prevents a current inflow from the first terminal to the on-voltage generation unit;
Equipped with a,
The first inflow prevention portion, the switch device you cut off between the first terminal and the on-voltage generator voltage depending on that becomes the reference voltage or more first terminal.
前記オン電圧生成部は、前記第1端子および前記第2端子からの電圧を入力して、前記第1端子および前記第2端子からの電圧に基づいて前記メインスイッチをオンにするオン電圧を生成し、
当該スイッチ装置は、
前記第2端子および前記オン電圧生成部の間に接続され、前記第2端子から前記オン電圧生成部への電流流入を防止する第2流入防止部を更に備え
前記第2流入防止部は、前記第2端子の電圧が基準電圧以上となったことに応じて前記第2端子および前記オン電圧生成部の間を遮断す
請求項1に記載のスイッチ装置。
The on-voltage generation unit receives voltages from the first terminal and the second terminal, and generates an on-voltage that turns on the main switch based on the voltages from the first terminal and the second terminal. And
The switch device
A second inflow prevention unit that is connected between the second terminal and the on-voltage generation unit and prevents current inflow from the second terminal to the on-voltage generation unit ;
Said second inflow prevention portion, the switch device according to claim 1 you cut off between the second terminal and the on-voltage generator voltage depending on that becomes the reference voltage or the second terminal.
外部から入力される制御電圧に応じて第1端子および第2端子間を電気的に接続または切断するスイッチ装置であって、
前記第1端子および前記第2端子の間に接続され、当該スイッチ装置に入力される入力電圧とゲート電圧との差に応じてオンまたはオフとなるメインスイッチと、
前記第1端子からの電圧を入力し、前記第1端子からの電圧に基づいて前記メインスイッチをオンにするオン電圧を生成するオン電圧生成部と、
前記メインスイッチをオフとするオフ電圧を生成するオフ電圧生成部と、
前記第1端子および前記オン電圧生成部の間に接続され、前記第1端子から前記オン電圧生成部への電流流入を防止する第1流入防止部と、
を備え
前記第1流入防止部は、前記メインスイッチがオフとなる場合に前記第1端子および前記オン電圧生成部の間を遮断するスイッチ装置。
A switch device that electrically connects or disconnects between the first terminal and the second terminal according to a control voltage input from the outside,
A main switch connected between the first terminal and the second terminal and turned on or off in accordance with a difference between an input voltage inputted to the switch device and a gate voltage;
An on-voltage generator that inputs a voltage from the first terminal and generates an on-voltage that turns on the main switch based on the voltage from the first terminal;
An off-voltage generator that generates an off-voltage that turns off the main switch;
A first inflow prevention unit that is connected between the first terminal and the on-voltage generation unit and prevents a current inflow from the first terminal to the on-voltage generation unit;
Equipped with a,
The first inflow prevention portion, the main switch is a switch device you cut off between the first terminal and the on-voltage generator when turned off.
前記オン電圧生成部は、前記第1端子および前記第2端子からの電圧を入力して、前記第1端子および前記第2端子からの電圧に基づいて前記メインスイッチをオンにするオン電圧を生成し、
当該スイッチ装置は、
前記第2端子および前記オン電圧生成部の間に接続され、前記第2端子から前記オン電圧生成部への電流流入を防止する第2流入防止部を更に備え
前記第2流入防止部は、前記メインスイッチがオフとなる場合に前記第2端子および前記オン電圧生成部の間を遮断す
請求項に記載のスイッチ装置。
The on-voltage generation unit receives voltages from the first terminal and the second terminal, and generates an on-voltage that turns on the main switch based on the voltages from the first terminal and the second terminal. And
The switch device
A second inflow prevention unit that is connected between the second terminal and the on-voltage generation unit and prevents current inflow from the second terminal to the on-voltage generation unit ;
Said second inflow prevention portion, the switch device according to claim 3 wherein the main switch you disconnect between the second terminal and the on-voltage generator when turned off.
前記第1流入防止部および前記第2流入防止部が前記第1端子および前記第2端子と前記オン電圧生成部との間を遮断したことに応じて、前記第1流入防止部および前記第2流入防止部に対して予め定められた電圧をそれぞれ供給する電圧供給部を更に備える請求項に記載のスイッチ装置。 In response to the first inflow prevention unit and the second inflow prevention unit blocking between the first terminal and the second terminal and the on-voltage generation unit, the first inflow prevention unit and the second inflow prevention unit. The switch device according to claim 4 , further comprising a voltage supply unit that respectively supplies a predetermined voltage to the inflow prevention unit. 前記制御電圧に応じて、前記オン電圧または前記オフ電圧に基づくゲート電圧を前記メインスイッチに供給する制御部を更に備える請求項1から5のいずれか一項に記載のスイッチ装置。 6. The switch device according to claim 1, further comprising a control unit that supplies a gate voltage based on the ON voltage or the OFF voltage to the main switch according to the control voltage. 前記オン電圧生成部は、前記第1端子の電圧および前記第2端子の電圧のうち、より低い電圧に基づく前記オン電圧を生成する請求項から6のいずれか一項に記載のスイッチ装置。 The switch device according to any one of claims 1 to 6, wherein the on-voltage generation unit generates the on-voltage based on a lower voltage among the voltage at the first terminal and the voltage at the second terminal. 前記オン電圧生成部は、前記第1端子の電圧および前記第2端子の電圧の間の中点の電圧に基づく前記オン電圧を生成する請求項から6のいずれか一項に記載のスイッチ装置。 The on-voltage generator, a switch device according to any one of claims 1 to 6 for generating the ON voltage based on the voltage of the midpoint between the voltage of the first terminal and the voltage of the second terminal . 前記メインスイッチは、デプレッション型のGaN−HEMTである請求項1から8のいずれか一項に記載のスイッチ装置。   The switch device according to any one of claims 1 to 8, wherein the main switch is a depletion type GaN-HEMT. 前記メインスイッチは、エンハンスメント型のGaN−HEMTである請求項1から8のいずれか一項に記載のスイッチ装置。   The switch device according to any one of claims 1 to 8, wherein the main switch is an enhancement-type GaN-HEMT. 被試験デバイスを試験する試験装置であって、
前記被試験デバイスとの間で信号を授受する試験部と、
前記試験部および前記被試験デバイスの間の経路に設けられた請求項1から10のいずれか一項に記載のスイッチ装置と、
を備える試験装置。
A test apparatus for testing a device under test,
A test section for exchanging signals with the device under test;
The switch device according to any one of claims 1 to 10, provided in a path between the test unit and the device under test;
A test apparatus comprising:
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