JPS58147234A - Mosfet switch circuit - Google Patents
Mosfet switch circuitInfo
- Publication number
- JPS58147234A JPS58147234A JP2996682A JP2996682A JPS58147234A JP S58147234 A JPS58147234 A JP S58147234A JP 2996682 A JP2996682 A JP 2996682A JP 2996682 A JP2996682 A JP 2996682A JP S58147234 A JPS58147234 A JP S58147234A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mos
- bias
- channel
- switch
- circuit
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/14—Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature
- H03K17/145—Modifications for compensating variations of physical values, e.g. of temperature in field-effect transistor switches
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明はアナログ信号を伝達するMO8FBTを用い
たMOS rg’rスイッチ回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to a MOS rg'r switch circuit using MO8FBT for transmitting analog signals.
集積化されたアナログ−ディジタル変換回路等のアナロ
グICの発展に伴ない、これらICに内戚される磁圧比
較回路としても高性能のものが要求される。この磁圧比
較回路に特に要求される特性としては、高速応答性、オ
フセットレスおよび高分解能の3つがあり、これらの特
性は相互に関連しているう
第1因はMOS FF1Tにより構成されたチョッパ形
あるいはオートゼロサンプルドデータ形′鑞圧比較回路
に用いられる、従来の増幅回路の構成図である。この増
幅回路はPチャネルMO8FF1T il とNf’r
*ルM08 FF1T12とからなるC−MOSイン
バータ13の入力端および出力端間を、NチャネルMO
S FF1T12を用いたMOS FF!Tスイッチ回
路15で接続し、さらにC−MOSインバータ13の入
力端側には結合容量16を設けるようにしたものである
。そして上記容t16の入力端には入力信号INが供給
されるようになっているとともに、C−MOSインバー
タ73がらは出力信号OUTが出力されるようになって
いる。また、上記MOf9 FETスイッチ回路工15
−を構成するNチャネルMOS PET 14のゲート
電極にはこのMOS PIT J 4をスイッチ制御
するため ゛の信号Sが供給されるようになってい
て、さらにこのMOS FIT 14のバックゲート電
極にはこの増幅回路に供給される電源電圧VDD(正極
性電圧)V接地電圧v8B(基準磁圧)のうち一方の電
圧Vasが供給されるようになっている。このような構
成でなる増幅回路では、まず、MOS FIT 14
のゲート電極に供給される制御信号SがVDDレベルに
設定されることによってこのMO8FBT14がオンさ
れる。With the development of analog ICs such as integrated analog-to-digital conversion circuits, high performance magnetic pressure comparator circuits incorporated in these ICs are also required. There are three characteristics that are particularly required for this magnetic pressure comparator circuit: high-speed response, no offset, and high resolution. FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional amplifier circuit used in an auto-zero sampled data type or auto-zero sampled data type pressure comparator circuit. This amplifier circuit consists of P channel MO8FF1T il and Nf'r
* Connect the input terminal and output terminal of the C-MOS inverter 13 consisting of
MOS FF using S FF1T12! The connection is made through a T-switch circuit 15, and a coupling capacitor 16 is further provided on the input end side of the C-MOS inverter 13. An input signal IN is supplied to the input end of the capacitor t16, and an output signal OUT is output from the C-MOS inverter 73. In addition, the above MOf9 FET switch circuit engineer 15
A signal S of ゛ is supplied to the gate electrode of the N-channel MOS PET 14 constituting the MOS FIT J 4 in order to switch control the MOS PIT J 4, and furthermore, this signal S is supplied to the back gate electrode of the MOS FIT 14. One voltage Vas of the power supply voltage VDD (positive polarity voltage) and the ground voltage v8B (reference magnetic pressure) supplied to the amplifier circuit is supplied. In an amplifier circuit having such a configuration, first, MOS FIT 14
The MO8FBT 14 is turned on by setting the control signal S supplied to the gate electrode of the MO8FBT to the VDD level.
MOS Fli8T 14がオンされる二とによりC−
MOSインバータ13の入出力端電圧がその回路しきい
値電圧に設定され、これによってC−MOBインバータ
Ijtの動作点が設定される。When MOS Fli8T 14 is turned on, C-
The input/output terminal voltage of MOS inverter 13 is set to its circuit threshold voltage, thereby setting the operating point of C-MOB inverter Ijt.
次に、信号SがY8sレベルに設定されることによって
MOS pg’r J 4がオフされ、この状態で入力
信号INがC,−MOSインバータ13で増幅される。Next, the MOS pg'r J 4 is turned off by setting the signal S to the Y8s level, and in this state, the input signal IN is amplified by the C, -MOS inverter 13.
このような増幅回路は回路構成が簡単であり、しかも集
積化するのに適しているので、基本的な増幅回路ユニッ
トとして広い応用範囲を有している。また、この原理に
基づく電圧比較回路をアナログ−ディジタル変換回路に
応用した例としては、たとえば「”Monoli−th
ic Expandable 6 Bit 2
0 MHz 0MO8/808 A/D Conv
erter ” ANDRiW G、 F。Such an amplifier circuit has a simple circuit configuration and is suitable for integration, so it has a wide range of applications as a basic amplifier circuit unit. In addition, as an example of applying a voltage comparison circuit based on this principle to an analog-to-digital conversion circuit, for example, "Monoli-th
ic Expandable 6 Bit 2
0 MHz 0MO8/808 A/D Conv
erter” ANDRiW G, F.
DI NGWALL 、 I EEFi J 、 So
日d−8tateCircuit、 vol 5C−1
4,926〜932頁。DI NGWALL, IEEFi J, So
Day d-8tate Circuit, vol 5C-1
4, pp. 926-932.
Dec、1979Jを参照されたい。See Dec. 1979J.
上記文献に記載されているアナログ−ディジタル変換回
路では高速変換特性が要求され、したがって最も動作速
度が遅い回路部分の一つである前記第1図に示すような
増幅回路の動作速度が問題となってくる。すなわち、上
記アナログ−ディジタル変換回路に高速変換特性を持た
せようとするならば、前記増幅回路内のMOSFETス
イッチ回路15をオンさせてC−MOSインバータ1B
の動作点が安定するまでの時間を短かくする必要がある
。ところが、従来の技術では、、前記MO8FETスイ
ッチ回路−15は単にMOS PET 14をトラン
スファゲートとして用いているだけなので、そのバック
ゲート電極には接地電圧Vgaが供給されている。この
ため、入力信号INの電圧が高くなると、いわゆるバッ
クゲートバイアス効果の影響によって、MOS FET
14のオン抵抗が高くなり、したがって、C−MO8
インバータJJが動作点に設定されるまでの時間が長く
かかるという欠点がある。また、MOS FgTのしき
い値電圧は製造プロセス上ばらつきを生じるので、従来
技術においてしきい値゛電圧が絶対値で高い方にばらつ
くと、前記MO8FIT J 4のオン抵抗も高くなり
、したがって、この場合にもC−MO8インバータIB
が動作点に設定されるまでの時間が長くかかる欠点があ
る。The analog-to-digital conversion circuit described in the above document requires high-speed conversion characteristics, and therefore the operating speed of the amplifier circuit shown in FIG. 1, which is one of the circuit parts with the slowest operating speed, becomes a problem. It's coming. That is, if the analog-to-digital conversion circuit is to have high-speed conversion characteristics, the MOSFET switch circuit 15 in the amplifier circuit is turned on and the C-MOS inverter 1B is switched on.
It is necessary to shorten the time it takes for the operating point to stabilize. However, in the conventional technology, the MO8FET switch circuit 15 simply uses the MOS PET 14 as a transfer gate, and therefore the ground voltage Vga is supplied to its back gate electrode. Therefore, when the voltage of the input signal IN increases, the MOS FET
The on-resistance of C-MO8 becomes higher, therefore, C-MO8
There is a drawback that it takes a long time until inverter JJ is set to the operating point. Furthermore, since the threshold voltage of MOS FgT varies due to the manufacturing process, in the conventional technology, if the threshold voltage varies toward a higher absolute value, the on-resistance of MO8FIT J4 also increases, and therefore, this In case C-MO8 inverter IB
The drawback is that it takes a long time to set the operating point.
ところで上記欠点を排除するための他の従来技術では、
MOS FETスイッチ回路り互を構成するMO19F
FjT 14のオン抵抗を下げるためにそのチャネル幅
を増加することが行なわれている。しかしながら、1り
記MO8PITスイッチ回路15を構成するMOB F
FtT J 4では、ゲート電極とソース罐極およびド
レイン電極とドレイン側に制御信号Sのフィードスルー
視家による漏れが起こり、これによってC−MOSイン
バータ13の入出力端両側にオフセット電圧を生せしめ
るものであるが、MO8FIT14のチャネル幅を増加
すると上記寄生容量の値も増加し、この結果、上記オフ
セット電圧も増加することになる。したがって、MOS
FgT14のチャネル幅を増加させるという従来技術
では、チョッパ形あるいはオートゼロサンプルドデータ
形電圧比較回路としての最も1要な特性の一つであるオ
フセットレス特性が徊なわれる。したがって、この檜の
用途に用いられる前記MO8FIT l 1のチャネル
軸すなわち素子寸法はできるだけ小さくすることが好ま
しい。By the way, other conventional techniques for eliminating the above drawbacks include:
MO19F that configures the MOS FET switch circuit
In order to lower the on-resistance of FjT 14, efforts are being made to increase its channel width. However, the MOB F constituting the MO8PIT switch circuit 15
In FtT J 4, leakage of the control signal S occurs between the gate electrode and the source electrode, and between the drain electrode and the drain side due to feed-through, which causes an offset voltage on both sides of the input and output terminals of the C-MOS inverter 13. However, if the channel width of MO8FIT14 is increased, the value of the parasitic capacitance will also increase, and as a result, the offset voltage will also increase. Therefore, M.O.S.
In the conventional technique of increasing the channel width of the FgT 14, the offset-less characteristic, which is one of the most important characteristics for a chopper type or auto-zero sampled data type voltage comparison circuit, is lost. Therefore, it is preferable that the channel axis, that is, the element size of the MO8FIT l 1 used for this Hinoki application is made as small as possible.
一方、前記MO8Fg’r 14の素子寸法を最小にし
て実際に製造した場合、ゲート電極に供給される制御信
号8のVDDレベルが5vの時、オン抵抗はl0K(”
)ない’L 100 K(’)(=達するのが通電であ
り、特に前記C−MOSインバータ13の動作点電圧が
2.5v程度の場合のオン抵抗は高くなり、100KO
近辺にまで達することもまれではない。したがって、前
記MO8PIT J 4の素子寸法を最小にすると、動
作点設定に要する時間が長くかかり、高速動作を実現す
ることはできない。さらに前記したようにMOS Fg
Tのしきい値電圧は製造プロセス上±0.3v程度ばら
つき、特にNチャネルMOSFETの場合にはしきい値
電圧が高い方向にばらつくと、上記オン抵抗はさらに増
大することNf’rネルMO8FBT(Qゲート電極J
:: 5. OVの電圧を供給した場合の、入力゛罐圧
(ソース電極あるいはドレイン罐極への供給電圧)対オ
ン抵抗の特性図である。第2図において、しきい値電圧
:Vth −1,OVで入力電圧が2.5■の時のオン
抵抗は約28KOであり、入力電圧が2.5Vの時にし
きい値電圧vthが低い方へ0.3vずれるとオン抵抗
は19KO,高い方へ0.3vずれると65KOとなる
。すなわち、しきい値電圧が同じ値だけばらついた場合
、低い方へばらつくよりも高い方へばらつく方がオン抵
抗の増加の割合が大きいことがわかる。On the other hand, when the MO8Fg'r 14 is actually manufactured with the element size minimized, when the VDD level of the control signal 8 supplied to the gate electrode is 5V, the on-resistance is 10K ("
) Not 'L 100 K(') (=It is the energization that reaches it, and especially when the operating point voltage of the C-MOS inverter 13 is about 2.5V, the on-resistance becomes high, and 100K
It is not uncommon for them to reach close range. Therefore, if the element size of MO8PIT J4 is minimized, it will take a long time to set the operating point, making it impossible to realize high-speed operation. Furthermore, as mentioned above, MOS Fg
The threshold voltage of T varies by about ±0.3V due to the manufacturing process, and especially in the case of an N-channel MOSFET, if the threshold voltage varies in the higher direction, the on-resistance will further increase.Nf'r channel MO8FBT ( Q gate electrode J
:: 5. FIG. 4 is a characteristic diagram of input capacitance (voltage supplied to a source electrode or drain capacitor) versus on-resistance when a voltage of OV is supplied. In Figure 2, the on-resistance when the threshold voltage is Vth -1, OV and the input voltage is 2.5V is about 28KO, and when the input voltage is 2.5V, the one with the lower threshold voltage vth If the on-resistance shifts by 0.3v to the higher side, the on-resistance becomes 19KO, and if it shifts by 0.3v to the higher side, the on-resistance becomes 65KO. That is, it can be seen that when the threshold voltage varies by the same value, the rate of increase in the on-resistance is larger when the threshold voltage varies higher than when it varies lower.
したがって、この発明の目刺は、オン抵抗が低くかつ、
MOS FITのしきい値′電圧が製造プロセス上ば
らついてもオン抵抗を常にほぼ一定値に廷ずけることが
できるMOS FETスイッチ回路を提供することに
ある。Therefore, the eyelid of this invention has low on-resistance and
An object of the present invention is to provide a MOS FET switch circuit that can always maintain an on-resistance at a substantially constant value even if the threshold voltage of the MOS FIT varies due to the manufacturing process.
この発明に係るMOS FETスイッチ回路では、供給
される電源電圧と接地電圧との間の値を持ちかつMOS
スイッチ内のMOB FETのしきい値電圧に応じた値
のバイアス電圧を発生クゲート電極に供給するようにし
たものである。In the MOS FET switch circuit according to the present invention, the MOS FET switch circuit has a value between the supplied power supply voltage and the ground voltage.
A bias voltage having a value corresponding to the threshold voltage of the MOB FET in the switch is supplied to the generating gate electrode.
以下、図面を#疎してこの発明の一実施例を説明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
第3図はこの発明の一実施例回路の構成図であり、前記
第1図の従来回路と対応する箇所には同一符号を付する
。図においてPチャネルMO3FIT J JとNチャ
ネルMO8py、TixとでC−MO8インバータ(反
転増幅手段)土lを構成し、このインバータLlの入力
端および出力端間をNチャネルMO8rg’r(M08
スイッチ)14で接続し、さらにC−MOSインバータ
1Bの入力端側には結合容量J6を設ける。そして上記
容量16の入力端には入力信号INが供給されるように
なっているとともに、C−MOSインバータ1Bからは
出力信号OUTが出力されるようζ;なっている。FIG. 3 is a block diagram of a circuit according to an embodiment of the present invention, and parts corresponding to those of the conventional circuit shown in FIG. 1 are given the same reference numerals. In the figure, P-channel MO3FIT J J and N-channel MO8py, Tix constitute a C-MO8 inverter (inverting amplification means) 1, and an N-channel MO8rg'r (M08
A coupling capacitor J6 is provided on the input end side of the C-MOS inverter 1B. An input signal IN is supplied to the input terminal of the capacitor 16, and an output signal OUT is output from the C-MOS inverter 1B.
また、上記NチャネルMO!9 PIT J 4のゲー
ト電極には、このMO8F’ET 14をスイッチ制御
するための信号Sが供給されるようになっている。さら
に上記C−MO8インバータLJに与えられる電#電圧
VDD%接地電圧Vsaそれぞれの印加点間にPチャネ
ルMO8FETxJとNチャネルMO8FgT 22の
ソース。Also, the above N channel MO! A signal S for controlling the switch of this MO8F'ET 14 is supplied to the gate electrode of 9 PIT J 4. Furthermore, the sources of the P-channel MO8FETxJ and the N-channel MO8FgT 22 are connected between the application points of the voltage VDD% and the ground voltage Vsa applied to the C-MO8 inverter LJ.
共通接続点をバイアス電圧出力端23としてさらにこの
バイアス電圧出力端23にPチャネルMO8FIiiT
j 1とNチャネルMOB FF1Tjjの両ゲート
電極を接続してバイアス発生回路24を構成する。また
、上記バイアス発生回路24のバイアス電圧出力端23
を上記NチャネルMO8FBT 14のバックゲート電
極に接続する。The common connection point is a bias voltage output terminal 23, and a P-channel MO8FIiiiT is connected to this bias voltage output terminal 23.
The bias generation circuit 24 is configured by connecting both gate electrodes of the N-channel MOB FF1Tjj and the gate electrodes of the N-channel MOB FF1Tjj. Also, the bias voltage output terminal 23 of the bias generation circuit 24
is connected to the back gate electrode of the N-channel MO8FBT 14.
すなわち、第3図に示す実施例回路は、 C−MOSイ
ンバータ1Bの入出力端間をMO8スイッチとしてのN
チャネルMO8FET 14で接続し、このMO8FE
T 14のパックゲート越権にバイアス発生回路24か
らの接地延圧Vss以上のバイアス電圧を常に供給する
ようにしたものである。That is, the embodiment circuit shown in FIG.
Connect with channel MO8FET 14, this MO8FE
A bias voltage higher than the ground voltage Vss is always supplied from the bias generating circuit 24 to the pack gate crossing right of T14.
上記構成でなる実施例回路において、バイアス発生回路
24はC−MOSインバータの入出力端間を短軸した如
き回路構成となっているため、そのバイアス電圧出力端
23における電圧ハ、次の(1)式で表わせるC−MO
8インバータとしての回路しきい値電圧V theに等
しい。In the embodiment circuit having the above configuration, the bias generation circuit 24 has a circuit configuration such that the short axis is between the input and output terminals of a C-MOS inverter, so that the voltage at the bias voltage output terminal 23 is as follows (1 ) C-MO which can be expressed by the formula
8 is equal to the circuit threshold voltage V the as an inverter.
ここで、
Vthp : Pテ’r*ルMO8FETxJ(7)L
きい値電圧V t hN : Nチャネル MO8FF
XT 22 LTlシきい値電圧であり、さらにK p
、 K NはPチャネルMOf9PIT j 1およ
びNチャネルMO8FIT j jのドレイン蝋流ID
8の係数で、
である。またここで、
Wp、WN: PチャネルMO8FgT j 1および
NチャネルMO8FEW J 2の各チャネル−
LG)、LN : Pチャネル間08ki’BT21お
よびNチャネルMO8FgT Jjの各チャネル長
tox:ゲート絶縁膜の厚さ
aox :ゲート絶縁膜の誘磁率
μp、μN:正孔および電子の各実効移動度である。Here, Vthp: PTE'r*LEMO8FETxJ(7)L
Threshold voltage V thN: N channel MO8FF
XT 22 LTl threshold voltage and K p
, K N is the drain wax flow ID of P-channel MOf9PIT j 1 and N-channel MO8FIT j j
With a coefficient of 8, . In addition, here, Wp, WN: each channel of P channel MO8FgT j 1 and N channel MO8FEW J 2 - LG), LN: each channel length between P channels 08ki'BT21 and N channel MO8FgT Jj tox: thickness of gate insulating film aox: Permittivity μp of the gate insulating film, μN: Effective mobility of holes and electrons.
上記(1)〜(3)式から明らかなように、C−MO8
インバータとしての回路しきい値電圧Vtbc、すなわ
ちバイアス発生回路土4のバイアス゛電圧出力端23の
電圧として、PチャネルMO8FBT21およびNチャ
ネルMO8PgT、?jのチャネル幅、チャネル長の設
定によって、VDDとVaaの間の値を持つ電圧を得る
ことができる。すなわち、MO8スイッチとしてのNチ
ャネルMO8FET 14のバックゲート電極にはVa
a以上のバイアス電圧が供給され、これによってこのM
O8FIiiT 14の見かけ上のしきい値電圧は従来
よりも低下することになり、したがって、このMO8F
FtT J 4のオン抵抗は従来よりも十分に低い値と
することができる。As is clear from the above formulas (1) to (3), C-MO8
As the circuit threshold voltage Vtbc as an inverter, that is, the voltage of the bias voltage output terminal 23 of the bias generation circuit 4, P channel MO8FBT21 and N channel MO8PgT, ? By setting the channel width and channel length of j, a voltage having a value between VDD and Vaa can be obtained. That is, the back gate electrode of the N-channel MO8FET 14 serving as the MO8 switch has Va.
A bias voltage greater than or equal to a is supplied, thereby causing this M
The apparent threshold voltage of O8FIiiiT 14 is lower than that of the conventional one, and therefore this MO8F
The on-resistance of FtT J 4 can be made sufficiently lower than that of the conventional one.
ところで、上記MO8FBT J Jのバックゲート電
極に供給される電圧は、オン抵抗のみを考えれば高けれ
ば高い程好ましく、vpDそのものの値に設定すればよ
いが、反面消費電流の点で問題が生じる。これはMO8
スイッチとして用いられるNチャネルMO8FIT 1
4のノ(ツクゲート電極とソース電極およびドレイン電
極それぞれの間には、バンクゲート電極側をP導電聾層
とするPN接合が構造上発生し、いまM O8F g
T 14 (7) t< ツクケ−)電極1:V D
。Incidentally, considering only the on-resistance, the voltage supplied to the back gate electrode of the MO8FBT JJ is preferably higher, and may be set to the value of vpD itself, but on the other hand, a problem arises in terms of current consumption. This is MO8
N-channel MO8FIT 1 used as a switch
No. 4 (A PN junction is structurally generated between the bank gate electrode and each of the source and drain electrodes, with the P conductive layer on the bank gate electrode side.
T 14 (7) t< Tsukke-) Electrode 1: V D
.
そのものを供給すると、パックゲート電極からソース電
極あるいはドレイン電極に向って流れる電流が常に生じ
ることになって消費電流が極めて大きくなってしまう。If this is supplied, a current will always flow from the pack gate electrode to the source or drain electrode, resulting in extremely large current consumption.
したがって、上記NチャネルMO8FRT 14のパッ
クゲート電極に供給されるバイアス電圧は、消費電流を
考慮して、VDDとViaとの間の値を持つ電圧書−設
定する必要がある。Therefore, the bias voltage supplied to the pack gate electrode of the N-channel MO8FRT 14 needs to be set to have a value between VDD and Via, taking current consumption into consideration.
さらに!43図に示す回路を集積化する場合、MO8ス
イッチであるNチャネノシM08 PET14とバイア
ス発生回路互1内のNチャネルMO8FIT 77は同
一プロセスで製造されるため、それぞれのしきい値電圧
は所定のしきい値電圧に対して同一方向にばらつく。そ
こで−いま、たとえばMO8PET J 4のしきい値
電圧が高い方にばらつき、この結果、そのオン抵抗が所
定値よりも高くなったとすると、MO8FFtT、?!
のしきい値′電圧も高い方にばらつき、前記(1)式で
表わされるバイアス発生回路24からのバイアス電圧は
高くなる。するとMOSFET 14の実質的なしきい
値電圧は下げられるため、このMO8FIT 14のオ
ン抵抗は下げられる。moreover! When integrating the circuit shown in Fig. 43, the N-channel MO8 PET14, which is the MO8 switch, and the N-channel MO8FIT 77 in the bias generation circuit 1 are manufactured in the same process, so their respective threshold voltages are set to a predetermined value. It varies in the same direction with respect to the threshold voltage. So, for example, if the threshold voltage of MO8PET J4 varies toward the higher side, and as a result, its on-resistance becomes higher than a predetermined value, then MO8FFtT, ? !
The threshold value ' voltage also varies toward the higher side, and the bias voltage from the bias generation circuit 24 expressed by the above equation (1) becomes higher. Then, since the effective threshold voltage of MOSFET 14 is lowered, the on-resistance of MO8FIT 14 is lowered.
一方、上記とは逆に、MO8FgT 14のしきい値電
圧が低い方にばらつき、そのオン抵抗が所定値よりも低
くなった場合(増幅回路にとってオン抵抗が低くなるこ
とは好ましいことではあるが)、MO8FEiT 22
のしきい値電圧も低い方向にばらつき、前記(1)式で
表わされるバイアス発生回路24からのバイアス電圧は
低くなる。したがって、この場合、MO8PET14の
実質的なしきい値電圧は上げられるため、このMO8t
i’g’r J 4のオン抵抗は上げられる。On the other hand, contrary to the above, if the threshold voltage of MO8FgT 14 varies toward the lower side and its on-resistance becomes lower than a predetermined value (although it is preferable for the amplifier circuit to have a lower on-resistance) , MO8FEiT 22
The threshold voltage also varies in the lower direction, and the bias voltage from the bias generation circuit 24 expressed by the above equation (1) becomes lower. Therefore, in this case, since the actual threshold voltage of MO8PET14 is increased, this MO8t
The on-resistance of i'g'r J 4 is increased.
すなわち、バイアス発生回路24からのノ(イアスミ圧
をMO8F)3T 14のパックゲート電極に供給する
ことにより、MO8FIT J 4のオン抵抗をほぼ常
に一定値に近ずけることができ、特にしきい値電圧が高
くなった場合のMO8FIT 14のオン抵抗の上昇を
防止することができる。That is, by supplying the Iasumi pressure from the bias generation circuit 24 to the pack gate electrode of the MO8FIT 14, the on-resistance of the MO8FIT J 4 can almost always be kept close to a constant value, and especially when the threshold value It is possible to prevent an increase in the on-resistance of MO8FIT 14 when the voltage becomes high.
第4図は上記実施例回路における、MO8FIT 14
とバイアス発生回路14の部分の具体的な素子構造を示
す断面図である。図においてNpの半導体基板101に
二つの!−ウェル領域Joz、iozが形成され、この
一方の見ウェル領域102内にはMO8FIAT14の
ソース。FIG. 4 shows MO8FIT 14 in the above embodiment circuit.
2 is a sectional view showing a specific element structure of a portion of a bias generating circuit 14. FIG. In the figure, there are two ! on an Np semiconductor substrate 101. - Well regions Joz and ioz are formed, and in one of the well regions 102 is a source of MO8FIAT14.
ドレインとなる一対のN 型領域104,105と、こ
のヱウエル領域102すなわちMO8Fi!TM4のパ
ックゲート電極に対してコンタクトをとるためのt 誠
領域106が設けられる。さらに他方のPウェル領域1
01内には、バイアス発生回路24を構成する一方のM
O8FETJ、?のソース、ドレインとなる一対のN+
型領領域10fl1011と、この町ウェル領域103
に対してコンタクトをとるためのP+型領域109が設
けられ、基板101にはノ(イアス発生回路24を構成
する他方のMO8PET21のソース、ドレインとなる
一対のP 型領域110,111が設けられる。そして
、上記一対のN 型領域104,105上鑑二また力t
つてMO8FF1T 14のゲート電極112力を設け
られ、このゲート電極112には信号8カー供給される
。A pair of N-type regions 104 and 105 which become drains, and this well region 102, that is, MO8Fi! A t-line region 106 is provided for making contact with the pack gate electrode of TM4. Furthermore, the other P well region 1
01 includes one M that constitutes the bias generation circuit 24.
O8FETJ,? A pair of N+ which becomes the source and drain of
Type territory area 10fl1011 and this town well area 103
A P+ type region 109 is provided for making contact with the substrate 101, and a pair of P type regions 110 and 111 are provided on the substrate 101 to serve as the source and drain of the other MO8PET 21 constituting the IAS generation circuit 24. Then, the pair of N-type regions 104, 105 and the force t
A gate electrode 112 of MO8FF1T 14 is provided, and a signal 8 is supplied to this gate electrode 112.
また、上記一対のN 型領域107,108上ζ二また
がってMO8FET!’jのゲート鑞極111が、一対
): fJ領域110,111上ヨ二まりカーってM
O8FIiiTJJのゲート電極114力tそれぞれ設
けられ、この両ゲート電極113,114は共にバイア
ス電圧出力端23に接続される。Moreover, MO8FET! A pair of gate electrodes 111 of 'j): fJ regions 110, 111 are connected to the top of the two sides.
Gate electrodes 114 of O8FIiiTJJ are provided, respectively, and both gate electrodes 113 and 114 are connected to the bias voltage output terminal 23.
さらにこの出力端23には前記N 型領域101、前記
pg領領域10がgjc統され、出力端2Jは前記町
型領域106に接続される。前記!1型領域111は電
源電圧VDD印加点C接続され。Further, the N type region 101 and the Pg region 10 are connected to the output end 23, and the output end 2J is connected to the town.
Connected to mold area 106. Said! The type 1 region 111 is connected to the power supply voltage VDD application point C.
+
前記N 型領域108および前記旦 蓋領域10Gは接
地電圧Van印加点に接続される。+ The N-type region 108 and the cap region 10G are connected to the ground voltage Van application point.
第5図は前記第2図に示す特性図の場合と同様に、MO
8スイッチとなるNチャネルMO8FIT 14のチャ
ネル幅Wとチャネル長りとの比W/Lをマスク上で6/
7に設定しそのゲート電極に5.Ovの電圧を供給し、
かつバイアス発生回路74内のPチャネルM−08FI
T ! 10W/Lをマスク上で6/42に、N?ヤネ
ルMO8Pi!i’l’ 22のw、’Lt’vスク上
で35/7にそれぞれ設定してMOS FBT 14の
バックゲート電極に供給されるバイアス電圧が約1.2
V〜1.5vとなるようにした場合の、入力峨圧対オン
抵抗の特性図である。第5図から明らかなように へ力
電圧が2.5vでかつMOS PET14のしきい値域
圧Vth カ0.7 V 、 1.OV 。As in the case of the characteristic diagram shown in FIG. 2, FIG.
The ratio of channel width W to channel length W/L of N-channel MO8FIT 14, which is 8 switches, is set to 6/L on the mask.
7, and the gate electrode is set to 5. Supplying a voltage of Ov,
and P channel M-08FI in bias generation circuit 74
T! 10W/L on 6/42 on mask, N? Yanel MO8Pi! The bias voltage supplied to the back gate electrode of the MOS FBT 14 is set to 35/7 on the w and 'Lt'v screens of i'l' 22 and is approximately 1.2.
It is a characteristic diagram of input pressure vs. on-resistance in the case where it becomes V~1.5v. As is clear from FIG. 5, when the voltage is 2.5 V and the threshold voltage Vth of the MOS PET 14 is 0.7 V, 1. OV.
1.3■の時でそれぞれ15KO918にΩ、25KO
のオン抵抗値とな゛っている。これらの値は、前記11
1g2図の場合の19KO928にΩ、65XΩに比較
して大幅に低減化されていることは値電圧が製造プロセ
ス上ばらついた場合でも、オン抵抗のばらつきは従来に
比較して大幅に改善されている。また、この第5図にお
けるオン抵抗の値は前記バイアス電圧が1.2v〜1.
5vの場合であるが、前記バイアス発生回路を1内のP
、N両チャネルのMO8FgTJJ、27’の素子寸法
の設定を変災することによって、たとえば2.0v〜2
,5vに上昇させることもできる。そして、このバイア
ス峨圧を誦めることによって、上記MO8rg’r 1
4のオン抵抗をさらに低下させることができるとともに
、しきい値電圧のばらつきに対してもその影響をより小
さくすることができるが、前記したようにこのバイアス
電圧の値は消費電流を考慮して決定されるべきである。At 1.3■, Ω and 25KO respectively to 15KO918
The on-resistance value of These values are as described in 11 above.
In the case of the 1g2 diagram, 19KO928Ω is significantly reduced compared to 65XΩ, which means that even if the value voltage varies due to the manufacturing process, the variation in on-resistance is significantly improved compared to the conventional method. . Further, the value of the on-resistance in FIG. 5 is such that the bias voltage ranges from 1.2V to 1.2V.
In the case of 5V, the bias generation circuit is
, N channel MO8FgTJJ, by changing the element size settings of 27', for example 2.0v to 2.
, 5v. Then, by reciting this bias pressure, the above MO8rg'r 1
It is possible to further reduce the on-resistance of No. 4, and to further reduce the influence of variations in threshold voltage. However, as mentioned above, the value of this bias voltage is determined by considering the current consumption. should be determined.
第6図ないし第8図はそれぞれこの発明の他の実施例を
示すものであり、前記バイアス発生回路24の他の例の
構成図である。第6図に示すものはVDD印加点とバイ
アス電圧出力端2Jとの間に定電流源回路S1を接続し
、またバイアス電圧出力端2iとWas印加点との間に
抵抗32と前記MO8PIT 14と同一チャネルすな
わちNチャネルのMOS FITfT J&のドレイV
、ソース間を直列接続し、さらにこのMO8FITJJ
のゲート電極をバイアス電圧出力端751:ffl続す
るようにしたものである。このような構成でなるバイア
ス発生回路では、定電流源回路31の出力電流I、抵抗
32の抵抗値Rおよび1J08FETの素子寸法それぞ
れに応じたVDDとVasの間の値を持つバイアス電圧
が出力される。また、この回路において抵抗S2が存在
しないと仮定し、MOS FgT 33のしきい値電圧
をV thN88 、バイアス電圧をvOとすルト、I
、 Vthss 、Vつ間r:ハ次ノヨうな比例式が
成立する。6 to 8 show other embodiments of the present invention, and are configuration diagrams of other examples of the bias generating circuit 24. In FIG. In the one shown in FIG. 6, a constant current source circuit S1 is connected between the VDD application point and the bias voltage output terminal 2J, and a resistor 32 and the MO8PIT 14 are connected between the bias voltage output terminal 2i and the Was application point. Same channel or N channel MOS FITfT J & Dray V
, the sources are connected in series, and this MO8FITJJ
The gate electrode of the bias voltage output terminal 751:ffl is connected to the bias voltage output terminal 751:ffl. In the bias generation circuit having such a configuration, a bias voltage having a value between VDD and Vas is output depending on the output current I of the constant current source circuit 31, the resistance value R of the resistor 32, and the element dimensions of the 1J08FET. Ru. Also, assuming that the resistor S2 does not exist in this circuit, the threshold voltage of MOS FgT 33 is V thN88 , the bias voltage is vO, and the root, I
, Vthss , and the distance between V and r: A proportional equation of the order of magnitude holds true.
鵞
Io(K(Vq−Vthai) −−−−−−−
−−(4)K二比例定数
上記体)式は、M2S FjilT B 3のしきい値
′磁圧Vthasが^くなるとバイアス峨圧vOも扁く
なり、これとは反対にvthsaが低くなると■0も低
くなることを示している。したがつ℃。Goose Io (K (Vq-Vthai) ---------
--(4) K-biproportional constant The above formula is as follows: When the threshold value of M2S FjilT B 3 'magnetic pressure Vthas becomes ^, the bias pressure vO also becomes flat; on the other hand, when vthsa becomes low, ■ This shows that 0 is also low. Gakatsu ℃.
このバイアス発生回路からのバイアス電圧を用いても、
第3図回路内のバイアス発生回路L4の時と同様に、!
E!造プロセス上のしきい値電圧のばらつきに対してM
2S FgT 14のオン抵抗をほぼ一定値に近ずけ
ることができる。なお、抵抗32はMOS PET
3 Jのドレイン、ソース間峨圧に一定の電圧を加算せ
しめたバイアス′磁圧vOを得るために設けられている
。Even if we use the bias voltage from this bias generation circuit,
Similarly to the bias generation circuit L4 in the circuit of FIG.
E! M for variations in threshold voltage due to manufacturing process
The on-resistance of the 2S FgT 14 can be kept close to a constant value. Note that the resistor 32 is a MOS PET
It is provided in order to obtain a bias' magnetic pressure vO by adding a constant voltage to the drain-source pressure of 3 J.
第7図に示す回路はvDD印加点とバイアス電圧出力端
23との間に負荷抵抗41を接続し、またバイアス電圧
出力端23とVSS印加点との間に前記MO8PET
14と同一チャネルの、すなわちNチャネルのMOS
i’g’r 42のドレイン、ソース間を接続し、さら
にこのMO8’E??、T42のゲート電極をバイアス
電圧出力端23に接続するようにしたものである。この
ような構成でなるバイアス発生回路では、負荷抵抗41
の抵抗値とM08FFiT4Jの菓子寸法に応じた、V
DDとWasとの間の値を持つバイアス電圧が出力され
る。また、この回路において、出力されるバイアス電圧
をVo’、MO8FgT#2のしきい値電圧なVth4
2とするとVグ′とVth42との間には次のような比
例式が成立する。In the circuit shown in FIG. 7, a load resistor 41 is connected between the vDD application point and the bias voltage output terminal 23, and the MO8PET is connected between the bias voltage output terminal 23 and the VSS application point.
MOS of the same channel as 14, that is, N channel
The drain and source of i'g'r 42 are connected, and this MO8'E? ? , T42 are connected to the bias voltage output terminal 23. In the bias generation circuit having such a configuration, the load resistor 41
V according to the resistance value of and the confectionery dimensions of M08FFiT4J
A bias voltage having a value between DD and Was is output. In addition, in this circuit, the output bias voltage is Vo', and Vth4 is the threshold voltage of MO8FgT#2.
2, the following proportional equation holds between Vg' and Vth42.
Vo’1K−VthN42 mmm+aa*sm(
5)K′
に′:比例定数
上記(5)式は、MOS F)3T 42のしきい値
電圧Vth42とバイアス電圧VO’とが比例している
ことを表わすものであり、したがって、この回路を用い
ても、製造プロセス上のしきい値電圧のばらつきに対し
てMOS FIiiT 14のオン抵抗をほぼ一定値に
近ずけることができる。Vo'1K-VthN42 mmm+aa*sm(
5) K': proportionality constant Equation (5) above expresses that the threshold voltage Vth42 of the MOS F3T42 and the bias voltage VO' are proportional. Even if it is used, the on-resistance of the MOS FIiiT 14 can be kept close to a constant value despite variations in threshold voltage due to the manufacturing process.
ところで、上記第6図および第7図に示すバイアス発生
回路ではいずれの場合でも、出力されるバイアス電圧は
NチャネルMOS FfiTJJまたは42のしきい値
電圧に応じて変化するものであったが、MOS FFf
T 14のしきい値゛電圧のばらつきを考慮せず、その
オン抵抗が単に低くなればよいような場合には、第8図
に示すようなバイアス発生回路も使用可能である。Incidentally, in both cases of the bias generation circuit shown in FIGS. 6 and 7, the output bias voltage changes depending on the threshold voltage of the N-channel MOS FfiTJJ or 42, but the MOS FFf
If the on-resistance of T14 needs to be simply lowered without considering variations in the threshold voltage, a bias generating circuit as shown in FIG. 8 can also be used.
すなわち、第8図に示す回路は、VDD印加点とVEl
B印加点との間に2個の抵抗51.52を直列接続して
、その直列接続点であるバイアス電圧出力端23から上
記2個の抵抗si 、 sirの抵抗比に応じて分割さ
れた一定バイアス電圧を得るようにしたものである。し
たがって、この回路で得られるバイアス嵯圧を1記MO
8F8T14のパックゲート峨極に供給することにより
、MOS FIT 14のオン抵抗を従来よりも十分に
低い値とすることができる。That is, the circuit shown in FIG.
Two resistors 51 and 52 are connected in series between the B application point and a constant voltage divided according to the resistance ratio of the two resistors si and sir from the bias voltage output terminal 23 which is the series connection point. This is to obtain a bias voltage. Therefore, the bias pressure obtained in this circuit is 1 MO
By supplying the 8F8T14 to the pack gate electrode, the on-resistance of the MOS FIT 14 can be made sufficiently lower than that of the conventional one.
第9図はこの発明の応用例回路の構成図である。この回
路は信号反転増幅用のC−MOS インバータ61,6
2.63それぞれ、これら各インバータの入出力端間を
短絡して動作点を設定するためのNチャネルMOS F
F1iT 64 、65゜66それぞれおよび結合容量
671.68.69それぞれからなる増幅回路Lユ、7
2.73をカスケード接続して、全体として高いゲイン
を持つ増幅回路を構成するようにしたものである。FIG. 9 is a configuration diagram of an applied example circuit of the present invention. This circuit consists of C-MOS inverters 61, 6 for signal inversion and amplification.
2.63 N-channel MOS F for short-circuiting the input and output terminals of each of these inverters to set the operating point
Amplifying circuit L U, 7 consisting of F1iT 64, 65°66 and coupling capacitors 671, 68, 69, respectively.
2.73 are connected in cascade to form an amplifier circuit with a high overall gain.
また、上記増幅回路のうち、初段の増幅回路77内のM
OS1HT64のバンクゲート電極には、C−MOSイ
ンバータの入出力端間を短絡して構成されるバイアス発
生回路74からのバイアス電圧Volが供給され、中間
段の増幅回路r2内のMOS FJiT 65のバック
ゲート電極には、同じ(C−MOSインバータの入出力
端間を短絡して構成されるバイアス発生回路15からの
バイアス電圧vo2が供給され、さらに終段の増幅回路
73内のMOS FIT 6gのパックゲート峨極には
、同じ< c−yosインバータの入出力端間を短絡し
て構成されるバイアス発生回路76からのバイアス電圧
Vosが供給される。そして、各C−MOSインバータ
61,62,6:Iおよび各バイアス発生回路r4.7
5.16に供給されるam電圧VDDがたとえば5.0
■の場合に、上記バイアス鴫圧Vol、Voz、Vow
ト’L、テ2.OV 〜2.5 V 、 1.5V
〜2.OV 、 1.2 V 〜1.5 Vカソレソt
L46tLるように各バイアス発生回路7/4,75.
’1g内の素子寸法比が設定される。なお、MOI9F
BT64,65.66のゲート電極には制御信号8が共
通に供給される。このような構成でなる回路では、入力
信号INに近い側のjl1幅回路はど小さい螺圧の信号
を取り扱うため、それだけ動作点設定用のMOS FE
Tのオン抵抗値を小さくして動作速度を高める必要があ
る。このため、入力信号INに最も近い初段の増幅回路
ムユ内のMOf9 FIT 64のパックゲート電極に
最も高いバイアス電圧を供給するようにして、全体とし
て高速でしかもオフセットレス特性を有する電圧比較回
路が構成可能な増幅回路としている。Also, among the above amplifier circuits, M in the first stage amplifier circuit 77
The bank gate electrode of the OS1HT64 is supplied with a bias voltage Vol from a bias generation circuit 74 configured by shorting the input and output terminals of a C-MOS inverter, and the bias voltage Vol is supplied to the bank gate electrode of the MOS FJiT 65 in the intermediate stage amplifier circuit r2. The gate electrode is supplied with the same bias voltage vo2 from the bias generation circuit 15 (configured by shorting the input and output terminals of a C-MOS inverter), and is further supplied with a MOS FIT 6g pack in the amplifier circuit 73 at the final stage. A bias voltage Vos from a bias generation circuit 76 configured by short-circuiting the input and output terminals of the same < c-yos inverter is supplied to the gate electrode. :I and each bias generation circuit r4.7
For example, if the am voltage VDD supplied to 5.16 is 5.0
In the case of (2), the above bias pressures Vol, Voz, Vow
T'L, T2. OV ~2.5V, 1.5V
~2. OV, 1.2 V ~ 1.5 V
Each bias generation circuit 7/4, 75 .
'The element size ratio within 1g is set. In addition, MOI9F
A control signal 8 is commonly supplied to the gate electrodes of the BTs 64, 65, and 66. In a circuit with such a configuration, the jl1 width circuit on the side closer to the input signal IN handles a signal with a smaller spiral pressure, so the MOS FE for setting the operating point is
It is necessary to increase the operating speed by decreasing the on-resistance value of T. Therefore, by supplying the highest bias voltage to the pack gate electrode of MOf9 FIT 64 in the first stage amplifier circuit Muyu, which is closest to the input signal IN, a voltage comparator circuit that is fast and has offset-less characteristics as a whole is constructed. This is a possible amplifier circuit.
なお、この発明は上記実施例に限定されるものではなく
、たとえば第3図において、C−MOSインバータ13
の入出力端間を接続するMOSスイッチはNチャネルM
OS FETJ 4である場合について説明したが、
これはPチャネルMO8PINTを用いてもよく、Pテ
ヤネノνのものを用いる場合には前記各バイアス発生回
路の電源電圧VDDと接地電圧VBBとの関係を逆にす
る必要がある。また、さらに808CMO8プロセスを
用いるならば、第1θ図5=示すように、MO8スイッ
チとしてNチャネルMO8i;’g’r 8 JとPチ
ャネルMO8pg’r8zを並列接続したMO8スイッ
チを用いることもでき、この場合のバイアス発生回路と
してたとえばへ畠力端間が短絡されたC−MO8インバ
ータを用いるならば図示の如き構成となる。すなわち、
NチャネルMO8FITII Jのパックゲート電極に
バイアス鑵圧を与えるためのバイアス発生回路83は、
VDD印加点とVa8印加点との間にPチャネルMO8
FIT 114とNチャネルMO8FliT s 5が
直列接続され、かつ両ゲート電極がそのドレイン共通接
続点に接続される如き構成となる。他方、PチャネルM
O8FITJIJのバックゲート電極にバイアス電圧を
与えるためのバイアス発生回路86は、■88FET
87とNチャネルMO8FgT 8 Bが直列接続され
、かつ両ゲート電極がそのドレイン共通接続点に接続さ
れる如き構成となる。Note that the present invention is not limited to the above embodiment; for example, in FIG. 3, the C-MOS inverter 13
The MOS switch that connects the input and output terminals of
I explained the case of OS FETJ 4, but
For this purpose, a P channel MO8PINT may be used. If a P channel MO8PINT is used, it is necessary to reverse the relationship between the power supply voltage VDD and the ground voltage VBB of each bias generating circuit. Furthermore, if the 808CMO8 process is used, an MO8 switch in which an N-channel MO8i;'g'r 8 J and a P-channel MO8pg'r8z are connected in parallel can be used as the MO8 switch, as shown in Fig. 1θ. In this case, if a C-MO8 inverter whose input terminals are short-circuited is used as the bias generating circuit, the configuration as shown in the figure will be obtained. That is,
The bias generation circuit 83 for applying bias pressure to the pack gate electrode of the N-channel MO8FITII J is as follows:
P channel MO8 between VDD application point and Va8 application point
The FIT 114 and the N-channel MO8FliT s 5 are connected in series, and both gate electrodes are connected to a common drain connection point. On the other hand, P channel M
The bias generation circuit 86 for applying a bias voltage to the back gate electrode of O8FITJIJ is an 88FET.
87 and N-channel MO8FgT 8 B are connected in series, and both gate electrodes are connected to a common drain connection point.
前記した実施例または応用例は、いずれの場合でもこの
発明をアナログ−ディジタル変換回路の電圧比較回路に
適用したものであったが、次にこの発明をスイツデド・
キャパシタ積分回路に応用した例(二ついて説明する。In each of the embodiments or application examples described above, the present invention was applied to a voltage comparison circuit of an analog-to-digital conversion circuit.
An example of application to a capacitor integration circuit (two examples will be explained).
第11図は、従来技術によるスイッチド・キャパシタ積
分回路の回路構成図である。すなわち、この回路はφ、
のタイミングでMO8Pl!:T20)をオンさせて、
入力信号INにより容量202に電荷を充電し、次にφ
雪のタイミングでMO8FIT !1o zをオンさせ
て容@2ozの放電を行なう。つまり、二つのMO8F
ET201.203は抵抗素子として働き、この抵抗素
子を通った信号が答@zgiおよび演算増幅器20シか
らなる回路で積分されるものであり、その詳細な動作は
[J、T、 Caves et aに8ampJed
AfimlOg FiJtering、Uslng
8withed Capacitors as
Re5istorIquiva Jerts、Igg
l J of 8oJid−8tata−C4r
cui ts、 Vol、 8C−12、No、 5゜
Dec、1977、P592〜P 599Jを参照され
たい。FIG. 11 is a circuit diagram of a switched capacitor integration circuit according to the prior art. That is, this circuit has φ,
MO8Pl at the timing of! :T20) is turned on,
The input signal IN charges the capacitor 202, and then φ
MO8FIT at the timing of snow! Turn on 1 oz to discharge a volume of 2 oz. In other words, two MO8F
ET201.203 acts as a resistive element, and the signal passing through this resistive element is integrated by a circuit consisting of an answer @zgi and an operational amplifier 20. Its detailed operation is described in [J, T., Caves et al. 8ampJed
AfimlOg FiJtering, Uslng
8with Capacitors as
Re5istorIquiva Jerts, Igg
l J of 8oJid-8tata-C4r
See Cuits, Vol. 8C-12, No. 5° Dec., 1977, P592-P599J.
この積分回路において抵抗素子として働く二つのMO8
FITII1,203では、その抵抗が問題となってく
る。すなわち、一般にオン抵抗が大きくなると、積分回
路の容量比の減少を意味し、特性が劣化してくる。そこ
で二つのMO8FITII1,203の素子寸法は大ぎ
い程望ましいわけであるが、前記電圧比較回路の場合と
同様に、MO8Ii’BT特有のゲート・ソース間、ゲ
ート・ドレイン間の寄生容置によるクロック信号のフィ
ードスルーによる悪影譬があるため、MO8FBT20
1,20Bの寸法を小さくせざるを得ない。そこで第1
2図に示すように、上記従来のスイッチド!キャパシタ
槓分回路にこの発明を応用して、MO8FET201の
バックゲート電極にとチャネルMO8FBT206およ
びNチャネルMO8pg’r207からなるバイアス発
生回路20gで得られるバイアス電圧Vglを供給し、
またMOSFET 205のバンクゲート電極にとチャ
ネルMO8FFfT 209 およびNチャネルMO8
FBtjtlOからなるバイアス発生回路211−で得
られるバイアス電圧vg2を供給することによって、M
O8FET201,205のオン抵抗を小さくするよう
にしたもので光り、φ、。Two MO8s act as resistance elements in this integration circuit.
With FIT II 1 and 203, the resistance becomes a problem. That is, in general, when the on-resistance increases, it means a decrease in the capacitance ratio of the integrating circuit, and the characteristics deteriorate. Therefore, it is preferable that the element dimensions of the two MO8FITII1 and 203 are as large as possible, but as in the case of the voltage comparison circuit, the clock signal due to the parasitic capacitance between the gate and source and between the gate and drain peculiar to MO8Ii'BT is MO8FBT20 because there is a bad influence due to the feedthrough of
The dimensions of 1,20B have to be reduced. Therefore, the first
As shown in Figure 2, the above conventional switched! Applying the present invention to a capacitor divider circuit, a bias voltage Vgl obtained by a bias generation circuit 20g consisting of a channel MO8FBT 206 and an N-channel MO8pg'r 207 is supplied to the back gate electrode of the MO8FET 201,
Also, on the bank gate electrode of MOSFET 205, channel MO8FFfT 209 and N channel MO8
By supplying the bias voltage vg2 obtained from the bias generation circuit 211- consisting of FBtjtlO,
The on-resistance of O8FETs 201 and 205 is reduced, and the light is φ.
φ、の切換期間内に電荷の充放電は完了される。The charging and discharging of the charge is completed within the switching period of φ.
また、MO8FET 201.205の素子寸法は最小
にでき、この結果、フィードスル−の影響は最小限にお
さえることが可能となり、高集積化を実現できる。Furthermore, the element dimensions of the MO8FETs 201 and 205 can be minimized, and as a result, the influence of feedthrough can be minimized, and high integration can be achieved.
以上説明したようにこの発明によれば、オン抵抗が低く
、かつMOSFETのしきい値磁圧が製造プロセス上ば
らついてもオン抵抗を常にほぼ一定値に近ずけることが
できるMO8FITスイッチ回路を提供することができ
る。As described above, the present invention provides a MO8FIT switch circuit that has a low on-resistance and can always keep the on-resistance close to a constant value even if the threshold magnetic pressure of the MOSFET varies due to the manufacturing process. can do.
第1図は従来の増幅回路の構成図、第2図はMOS F
ETをMO8スイッチとして用いた時のその特性図、第
3図はこの発明の一実施例の構成図、第4図はその一部
分の素子構造を具体的に示す断面図、第5図は上記実施
例回路内のMO8スイッチの特性図、46図ないし第8
図はそれぞれこの発明の他の実施例に係るバイアス発生
回路の構成図、第9図はこの発明の応用例の構成図、第
10図はこの発明の変形例の構成図 第11図は従来の
スイッチド9キャパン夕積分回路の構成図、第12図は
この発明をスイッチド・キャパシタ積分回路に応用した
応用例の#lI成図である。
11 、21 t、 8 j 、 84 、87・・@
りfヤネネルO8FIT、12,14,2:l、、3B
、42゜64.65,66.81,115.88・・・
NチャネルMO8FET、1B、61,62.63・・
・C−MOS インバータ、16,61,611.69
86・・・バイアス発生回路、3ノ・・・定電流源回路
、32.51.52・・・抵抗、4ノ・・・負荷抵抗。
出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第101!I
Vo。
Vrel Vref
第12図
199Figure 1 is a configuration diagram of a conventional amplifier circuit, Figure 2 is a MOS F
A characteristic diagram when ET is used as an MO8 switch, FIG. 3 is a configuration diagram of an embodiment of this invention, FIG. 4 is a sectional view specifically showing the element structure of a part of it, and FIG. 5 is a diagram showing the above implementation. Characteristic diagrams of MO8 switch in example circuit, Figures 46 to 8
9 is a block diagram of a bias generation circuit according to another embodiment of the present invention, FIG. 9 is a block diagram of an applied example of the present invention, and FIG. 10 is a block diagram of a modified example of the present invention. FIG. 11 is a block diagram of a conventional bias generating circuit. FIG. 12 is a block diagram of a switched 9-capacitor integrator circuit, which is an example of the application of the present invention to a switched capacitor integrator circuit. 11 , 21 t, 8 j , 84 , 87...@
ri f Yanenel O8FIT, 12, 14, 2: l, 3B
, 42°64.65, 66.81, 115.88...
N-channel MO8FET, 1B, 61, 62.63...
・C-MOS inverter, 16,61,611.69
86...Bias generation circuit, 3rd item...Constant current source circuit, 32.51.52...Resistor, 4th item...Load resistance. Applicant Representative Patent Attorney Takehiko Suzue No. 101! I Vo. Vrel Vref Figure 12 199
Claims (1)
くとも一つのMOS FITからなるMOSスイッチと
、供給される電源電圧と基準電圧との間の値を持ちかつ
上記MO8スイツデ内のMOS Fj!Tのしきい値電
圧に応じた値のバイアス電圧を発生するバイアス発生手
段と、上記バイアス電圧を上記MOSスイッチ内のMO
S FBTのパックゲート電極に供給する手段とを具備
したことを特徴とするMO8FBTスイッチ回路。 (2) 前記バイアス発生手段が前記MOSスイッチ
内のMOS FITと同一チャネルのMO8FiilT
を含んでいる特許請求の範囲第1項に記載のMOS F
ETスイッチ回路。。 口) 1紀バイアス発生手段が互いに異なるチャネルの
MOS FITからなる相補、[MOSインバータの入
出力端間を短絡して構成される特許請求の範囲第1項に
記載のMOS rg’rスイッチ回路。 (4) 前記バイアス発生手段が前記電源電圧印加点
または前記基準電圧印加点とバイアス′蝋圧出力端との
間に挿入される定電流発生手段と、ゲート電極が上記バ
イアス電圧出力端に接続されかつ上記バイアス電圧出力
端と前記基準゛電圧印加点または前記電源電圧印加点と
の間に挿入される前記MOSスイッチ内のMOSFET
と同一チャネルのMOS PETとから構成される特
許請求の範囲第1項に記載のMOS FETスイッチ回
路。 (5) 前記バイアス発生手段が前記電源電圧印加点
または前記基準電圧印加点とバイアス電圧出力端との間
に挿入される負荷抵抗と、ゲート電極が上記バイアス電
圧出力端に接続されかつ上記バイアス電圧出力端と前記
基準電圧印加点または前記゛電源電圧印加点との間に挿
入される前記MOSスイッチ内のMOS FjilTと
同一チャネルのMOS FjitTとから構成される特
許請求の範囲第1項に記載のMO8PETスイッチ回路
。 (6) 1ifJ e M O8スイツチが一つの単
一チャネルのMOS FgTで構成される特許請求の
範囲181項に記載のMOS FETスイッチ回路。 (7)l紀MO8スイッチが並列接続された互いにチャ
ネル型の異なる二つのMOS FETで構成される特許
請求の範囲第1項に記載のMOS FETスイッチ回路
。[Scope of Claims] (1) A MOS switch consisting of at least one MOS FIT having a gate electrode and a pack gate electrode, and a MOS switch in the MO8 switch which has a value between the supplied power supply voltage and a reference voltage and has a value between the supplied power supply voltage and the reference voltage. Fj! bias generating means for generating a bias voltage having a value corresponding to the threshold voltage of T;
An MO8FBT switch circuit characterized in that it comprises means for supplying a pack gate electrode of an SFBT. (2) The bias generating means is an MO8FiilT on the same channel as the MOS FIT in the MOS switch.
MOS F according to claim 1 comprising
ET switch circuit. . 2. The MOS rg'r switch circuit according to claim 1, wherein the primary bias generation means is constructed by short-circuiting the input and output terminals of complementary MOS inverters consisting of MOS FITs of different channels. (4) The bias generating means is a constant current generating means inserted between the power supply voltage application point or the reference voltage application point and the bias voltage output terminal, and the gate electrode is connected to the bias voltage output terminal. and a MOSFET in the MOS switch inserted between the bias voltage output terminal and the reference voltage application point or the power supply voltage application point.
2. The MOS FET switch circuit according to claim 1, comprising: and a MOS PET of the same channel. (5) The bias generating means includes a load resistor inserted between the power supply voltage application point or the reference voltage application point and the bias voltage output terminal, and a gate electrode connected to the bias voltage output terminal, and the bias voltage Claim 1, wherein the MOS FjitT in the MOS switch inserted between the output end and the reference voltage application point or the power supply voltage application point is composed of a MOS FjitT of the same channel. MO8PET switch circuit. (6) The MOS FET switch circuit according to claim 181, wherein the 1ifJ e M O8 switch is composed of one single channel MOS FgT. (7) The MOS FET switch circuit according to claim 1, which is constituted by two MOS FETs of different channel types to which the first MO8 switch is connected in parallel.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2996682A JPS58147234A (en) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | Mosfet switch circuit |
DE8383101780T DE3360366D1 (en) | 1982-02-26 | 1983-02-23 | Mos switch circuit |
EP83101780A EP0088291B1 (en) | 1982-02-26 | 1983-02-23 | Mos switch circuit |
US06/469,971 US4518880A (en) | 1982-02-26 | 1983-02-25 | MOS Switch circuit with consistent low on resistance |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2996682A JPS58147234A (en) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | Mosfet switch circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58147234A true JPS58147234A (en) | 1983-09-02 |
JPH0315378B2 JPH0315378B2 (en) | 1991-02-28 |
Family
ID=12290707
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2996682A Granted JPS58147234A (en) | 1982-02-26 | 1982-02-26 | Mosfet switch circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58147234A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04132748U (en) * | 1991-05-30 | 1992-12-09 | 関西日本電気株式会社 | Output buffer circuit |
JP2013062014A (en) * | 2011-08-24 | 2013-04-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device |
-
1982
- 1982-02-26 JP JP2996682A patent/JPS58147234A/en active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04132748U (en) * | 1991-05-30 | 1992-12-09 | 関西日本電気株式会社 | Output buffer circuit |
JP2013062014A (en) * | 2011-08-24 | 2013-04-04 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0315378B2 (en) | 1991-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5939945A (en) | Amplifier with neuron MOS transistors | |
US4843265A (en) | Temperature compensated monolithic delay circuit | |
EP0093644A2 (en) | Switched capacitor circuit | |
JP3181507B2 (en) | Apparatus for low voltage differential amplifier incorporating switched capacitor | |
US6433637B1 (en) | Single cell rail-to-rail input/output operational amplifier | |
US4573020A (en) | Fully differential operational amplifier with D.C. common-mode feedback | |
JPS5934706A (en) | Power amplifying circuit | |
US7372319B1 (en) | Constant boosted voltage generator circuit for feedback switches in a switched capacitor circuit | |
KR100278608B1 (en) | Threshold Voltage Compensation Circuit | |
US4533877A (en) | Telecommunication operational amplifier | |
US4940910A (en) | Temperature compensated monolithic delay circuit | |
US5598118A (en) | Driver circuits for switching transistors | |
US6144249A (en) | Clock-referenced switching bias current generator | |
JPH11163647A (en) | Switched capacitor circuit | |
JPS58147234A (en) | Mosfet switch circuit | |
US12206429B2 (en) | Switched capacitor circuit | |
US4785258A (en) | CMOS amplifier circuit which minimizes power supply noise coupled via a substrate | |
US6975168B2 (en) | Drive circuit | |
US5164616A (en) | Integrated sample and hold circuit with feedback circuit to increase storage time | |
JPH02166814A (en) | Linear gain amplifier | |
JPH0618293B2 (en) | Operational amplifier | |
JPH0381324B2 (en) | ||
JP5861909B2 (en) | Switched capacitor integrator | |
JP4245102B2 (en) | Threshold detection circuit, threshold adjustment circuit, and square circuit | |
TWI789249B (en) | Bootstrapped switch |