JPS58170119A - 半導体アナログスイツチ - Google Patents
半導体アナログスイツチInfo
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- JPS58170119A JPS58170119A JP57051107A JP5110782A JPS58170119A JP S58170119 A JPS58170119 A JP S58170119A JP 57051107 A JP57051107 A JP 57051107A JP 5110782 A JP5110782 A JP 5110782A JP S58170119 A JPS58170119 A JP S58170119A
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims abstract description 59
- 239000000969 carrier Substances 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- FLDALJIYKQCYHH-UHFFFAOYSA-N plutonium(IV) oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[Pu+4] FLDALJIYKQCYHH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/687—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being field-effect transistors
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体アナログスイッチに係シ、特に高精度ア
ナログ回路に好適なスパイクチャージ補償形の半導体ア
ナログスイッチに関する。
ナログ回路に好適なスパイクチャージ補償形の半導体ア
ナログスイッチに関する。
従来の半導体アナログスイッチは、接合型電界効果トラ
ンジスタや、金属酸化膜電界効果トランジスタ(以下M
O8と称す)が使用されている。
ンジスタや、金属酸化膜電界効果トランジスタ(以下M
O8と称す)が使用されている。
例えば0MO8ICK6けるアナログスイッチの一例を
第1図に、またその応用例を第2図に示す。
第1図に、またその応用例を第2図に示す。
第1図においてQMN、QMP はスイッチを構成する
Nチャンネル及びPチャンネルのM O8(Metal
Oxide 9emiconductor)形トランジ
スタ、011G、は第1.第2のゲート端子、’r、
e ’r、はアナログスイッチの入出力端子である。第
2図はこのアナログスイッチをザーンプルホールド回路
に応用した例を示し、5=rz第1図に示すアナログス
イッチ、Cはコンデンサ、人はオペアンプvIは入力電
圧、v、Fi出力電圧を示す。オペアンプ人扛埋#1%
性を持つものとすると、第2図においてアナログスイッ
チ8.をオフした場合の出力電圧V、の波形は、第3図
(a)に示すようになる。すなわちアナログスイッチS
、がオ/している時、V I−V @でありたものが、
アナログスイッチS、を第3図(−に示す様にV−をオ
フし友時、第3図(a)に示す様にV・にスパイク電圧
が発生し、ゲート回路から侵入するスパイクチャージに
よシコンデンサCの端子電圧が賛化し、入出力電圧間に
ノV、の誤差電圧が生ずる。この誤差電圧ノV。
Nチャンネル及びPチャンネルのM O8(Metal
Oxide 9emiconductor)形トランジ
スタ、011G、は第1.第2のゲート端子、’r、
e ’r、はアナログスイッチの入出力端子である。第
2図はこのアナログスイッチをザーンプルホールド回路
に応用した例を示し、5=rz第1図に示すアナログス
イッチ、Cはコンデンサ、人はオペアンプvIは入力電
圧、v、Fi出力電圧を示す。オペアンプ人扛埋#1%
性を持つものとすると、第2図においてアナログスイッ
チ8.をオフした場合の出力電圧V、の波形は、第3図
(a)に示すようになる。すなわちアナログスイッチS
、がオ/している時、V I−V @でありたものが、
アナログスイッチS、を第3図(−に示す様にV−をオ
フし友時、第3図(a)に示す様にV・にスパイク電圧
が発生し、ゲート回路から侵入するスパイクチャージに
よシコンデンサCの端子電圧が賛化し、入出力電圧間に
ノV、の誤差電圧が生ずる。この誤差電圧ノV。
は高精度のアナログ回路を構成する場合、重大な障害と
なる。この誤差電圧ΔV、を減じる手段として第1図に
おいてトランジスタQmw、Q皺pのチャネル幅を等し
くすることが行なわれる。これはN及びPチャンネルの
両トランジスタQIIw。
なる。この誤差電圧ΔV、を減じる手段として第1図に
おいてトランジスタQmw、Q皺pのチャネル幅を等し
くすることが行なわれる。これはN及びPチャンネルの
両トランジスタQIIw。
QMP のゲート電圧の極性が逆であることから、両
トランジスタのスパイクチャージの極性が逆となり、こ
の相殺効果をねらったものである。この時の入力電圧V
+と誤差電圧lv、の関係を第4図に示す。即ち電源電
圧を正負対称電圧を用い友場合、入力電圧v1=0の時
誤差電圧Δv、 >Qになる。しかし図で明らかなごと
く、誤差電圧ΔV、は極端な入力電圧vI依存性があシ
、スパイクチャージを全入力電圧範囲に亘って相殺する
ことはできない。第5図はこの改善策としてスイッチン
グ用トランジスタQMN、QMPに対し、スパイクチャ
ージ補償用のN及びPチャンネルトラ1、 ンジ
スタQc*tQcpを付加し屍もので、これら補償用ト
ランジスタQcに、 Q C! P は、チャネル幅を
スイッチング用トランジスタQm舅、Qmp の約1/
2にした上、ソース及びドレインを短絡してアナログス
イッチの一方の端子T、に接続しである。この構成は例
えばNチャンネルのスイッチングトランジスタQmw
のゲート端子G、から侵入するスパイクチャージを、
同じNチャンネルの補償用トランジスタQc翼のG、と
は逆極性で動作するゲート端子G、からのスパイクチャ
ージで相殺することを意図したものである。この場合の
入力電圧Vsと誤差電圧ΔV、との関係を第6図に示す
。この方法で誤差電圧ΔV、の入力電圧vt依存性は約
1710に改善される。しかし誤差電圧ノV、の非直線
性が残る上、第7図に示すごと(誤差電圧ΔV、の補償
用トランジスタQC)l *Q c v はチャネル幅
WC?寸法依存性が大きく歩留りの上で問題がある。即
ち第7図は入力電圧v1ロVt。の時の補償用トランジ
スタQCP のチャネル幅Wcpに対する誤差電圧ΔV
、の依存性を示したもので、チャネル幅WCPの変化に
対し、誤差電圧Δv、は直線的に変化する。これはプロ
セスにおける製造バラツキに誤差電圧ΔV。
トランジスタのスパイクチャージの極性が逆となり、こ
の相殺効果をねらったものである。この時の入力電圧V
+と誤差電圧lv、の関係を第4図に示す。即ち電源電
圧を正負対称電圧を用い友場合、入力電圧v1=0の時
誤差電圧Δv、 >Qになる。しかし図で明らかなごと
く、誤差電圧ΔV、は極端な入力電圧vI依存性があシ
、スパイクチャージを全入力電圧範囲に亘って相殺する
ことはできない。第5図はこの改善策としてスイッチン
グ用トランジスタQMN、QMPに対し、スパイクチャ
ージ補償用のN及びPチャンネルトラ1、 ンジ
スタQc*tQcpを付加し屍もので、これら補償用ト
ランジスタQcに、 Q C! P は、チャネル幅を
スイッチング用トランジスタQm舅、Qmp の約1/
2にした上、ソース及びドレインを短絡してアナログス
イッチの一方の端子T、に接続しである。この構成は例
えばNチャンネルのスイッチングトランジスタQmw
のゲート端子G、から侵入するスパイクチャージを、
同じNチャンネルの補償用トランジスタQc翼のG、と
は逆極性で動作するゲート端子G、からのスパイクチャ
ージで相殺することを意図したものである。この場合の
入力電圧Vsと誤差電圧ΔV、との関係を第6図に示す
。この方法で誤差電圧ΔV、の入力電圧vt依存性は約
1710に改善される。しかし誤差電圧ノV、の非直線
性が残る上、第7図に示すごと(誤差電圧ΔV、の補償
用トランジスタQC)l *Q c v はチャネル幅
WC?寸法依存性が大きく歩留りの上で問題がある。即
ち第7図は入力電圧v1ロVt。の時の補償用トランジ
スタQCP のチャネル幅Wcpに対する誤差電圧ΔV
、の依存性を示したもので、チャネル幅WCPの変化に
対し、誤差電圧Δv、は直線的に変化する。これはプロ
セスにおける製造バラツキに誤差電圧ΔV。
が依存することを意味し、最適の製品が得られる確率が
低くなる。また補償用トランジスタQ c wに於いて
も同様の問題がおる。
低くなる。また補償用トランジスタQ c wに於いて
も同様の問題がおる。
本発明の目的は以上述べた従来技術の欠点を除去し、誤
差電圧ΔV、が小さくかつ入力電圧Vtに対する依存性
の少ない半導体アナログスイッチを提供することである
。
差電圧ΔV、が小さくかつ入力電圧Vtに対する依存性
の少ない半導体アナログスイッチを提供することである
。
上記目的を達成する第1の発明の特徴とするところは、
各ドレインが入力端子に、各ソースが出力端子に、各ゲ
ートが一方のゲート端子にそれぞれ接続される同−導電
形の第1.第2の電界効果トランジスタと、該第1.第
2の電界効果トランジスタと同−導電言でアシ、ソース
とドレインとが上記入力端子と上記出力端子との何れか
一方に、ゲートが他方のゲ・−ト端子にそれぞれ接続さ
れる第3の電界効果トランジスタとを具備し、上記第1
、第2の電界効果トランジスタの各チャネル面積の和の
半分と、上記第3の電界効果トランジスタのチャネル面
積とが略等しいことにある。
各ドレインが入力端子に、各ソースが出力端子に、各ゲ
ートが一方のゲート端子にそれぞれ接続される同−導電
形の第1.第2の電界効果トランジスタと、該第1.第
2の電界効果トランジスタと同−導電言でアシ、ソース
とドレインとが上記入力端子と上記出力端子との何れか
一方に、ゲートが他方のゲ・−ト端子にそれぞれ接続さ
れる第3の電界効果トランジスタとを具備し、上記第1
、第2の電界効果トランジスタの各チャネル面積の和の
半分と、上記第3の電界効果トランジスタのチャネル面
積とが略等しいことにある。
さらに、第2の発明の特徴とするところは、各ドレイン
が入力端子に、各ソースが出力端子に、各ゲートが一方
のゲート端子にそれぞれ接続される同−導電形の第1.
第2の電界効果トランジスタと、該第1.第2の電界効
果トランジスタと同−導電形でアク、ソースとドレイン
とが上記出力端子に、ゲートが他方のゲート端子にそれ
ぞれ接続される第3の電界効果トランジスタと、該第1
゜第2.第3の電界効果トランジスタと同−導電形でめ
p1ソースとドレインとが上記入力端子に、ゲートが上
記他方のゲート端子にそれぞれ接続される第4の電界効
果トランジスタとを具備し、上記第1.第2の上記第3
.第4の電界効果トランジスタの各チャネル面積の和と
が略等しいことにある。
が入力端子に、各ソースが出力端子に、各ゲートが一方
のゲート端子にそれぞれ接続される同−導電形の第1.
第2の電界効果トランジスタと、該第1.第2の電界効
果トランジスタと同−導電形でアク、ソースとドレイン
とが上記出力端子に、ゲートが他方のゲート端子にそれ
ぞれ接続される第3の電界効果トランジスタと、該第1
゜第2.第3の電界効果トランジスタと同−導電形でめ
p1ソースとドレインとが上記入力端子に、ゲートが上
記他方のゲート端子にそれぞれ接続される第4の電界効
果トランジスタとを具備し、上記第1.第2の上記第3
.第4の電界効果トランジスタの各チャネル面積の和と
が略等しいことにある。
本発明は、上記誤差電圧ΔV、の原因となるスパイクチ
ャージが、電界効果トランジスタを形成するに不可欠な
チャネルを構成するキャリアに起因し、かつ本キャリア
の総量はトランジスタの平面形状のみならず縦構造にも
依存することに着目し、3次元的キャリア分布を考慮し
たチャネル内キャリアの総量でスパイクチャージを補償
せんとするもので、同一導電形チャネルを有する2測子
列接続されたスイッチング用電界効果トランジスタと、
これと同一導電形を有し、かつソースとドレインを短絡
され九補償用電界効果トランジスタtfeJ記スイッチ
ング用トランジスタの端子に接続し該補償用電界効果ト
ランジスタのゲートを、前記スイッチング用トランジス
タのゲートと逆極性の信号で駆動するようにしたことで
ある。
ャージが、電界効果トランジスタを形成するに不可欠な
チャネルを構成するキャリアに起因し、かつ本キャリア
の総量はトランジスタの平面形状のみならず縦構造にも
依存することに着目し、3次元的キャリア分布を考慮し
たチャネル内キャリアの総量でスパイクチャージを補償
せんとするもので、同一導電形チャネルを有する2測子
列接続されたスイッチング用電界効果トランジスタと、
これと同一導電形を有し、かつソースとドレインを短絡
され九補償用電界効果トランジスタtfeJ記スイッチ
ング用トランジスタの端子に接続し該補償用電界効果ト
ランジスタのゲートを、前記スイッチング用トランジス
タのゲートと逆極性の信号で駆動するようにしたことで
ある。
以下本発明の第1の実施例を第8図により説明する。
第8図に於いて、QM翼、+ QM)Itはドレインが
入力端子T1に、ソースが出力端子T、に、ゲートが第
1のゲート端子G1にそれぞれ接続されるスイッチング
用の第1.第2の8MO8)ランジスタ、Qc*1t!
ソースとドレインとが出力端子T。
入力端子T1に、ソースが出力端子T、に、ゲートが第
1のゲート端子G1にそれぞれ接続されるスイッチング
用の第1.第2の8MO8)ランジスタ、Qc*1t!
ソースとドレインとが出力端子T。
に、ゲートが第2のゲート端子G、にそれぞれ接1
続される補償用の第3の8MO8)う/ジスタ
で娶る。
続される補償用の第3の8MO8)う/ジスタ
で娶る。
ここで、補償用の第3のトランジスタQ c w sの
チャネル面積8cw1は、式(1)に示す様にトランジ
スタQ舅叢5.Q舅1のチャネル面積S MNt、 8
wwHの和の略半分である。
チャネル面積8cw1は、式(1)に示す様にトランジ
スタQ舅叢5.Q舅1のチャネル面積S MNt、 8
wwHの和の略半分である。
本実施例に於いては、第1.第2.第3のトランジスタ
Qmws e Qxxt a QC)11のチャネル形
状ヲ略等しくすることによって式(1)を満足している
。
Qmws e Qxxt a QC)11のチャネル形
状ヲ略等しくすることによって式(1)を満足している
。
以上の構成において第1のゲー ト端子Gtと第2のゲ
ート端子G、は互いに逆極性の信号で駆動される。従っ
て入力端子Tle出力端子T8間をオン状態にするため
には第1のゲート端子G1を1(高レベル)、第2のゲ
ート端子G、を0(低レベル)に駆動する。この時、第
1及び第2のトランジスタQww@ *QM)1mはオ
ン状態となりチャネルが形成される。第9図はこの時の
第1.第2の8MO8)ランジスタQIIWI I Q
mylのチャネルの形成状態を示す図で、第9図(Jl
)は平面図、(b)はムー人断面図、(C)はB−BM
面図である。同図においてハツチングで示す部分がチャ
ネルで、ゲート電圧が印加されたことによシキャリアが
誘起していることを示す。第2図で示したサンプルホー
ルド回路における応用、あるいはスイッチとキャパシタ
等における応用において特徴的な事項は、アナログスイ
ッチがオンからオフに移る一時においてはチャネル内の
電流は零(第2図においてコンデンサCの充電が完了し
ている状態)であることである。従ってチャネル内には
第9図に示すようにほぼ一様にキャリアが分布している
。しかし第9図にも示す如く、チャネルの境界では徐両
にキャリアが減少している。そζで第1.第2のトラン
ジスタQm*1 、Qmxlがオフされると、チャネル
内に誘起されていたこのキャ、リアが、ソース及びドレ
インを通して消滅する。この時チャネル内から排出され
たキャリアが前述した誤差電圧ΔV、の原因となる。第
8図においてアナログスイッチがオフ状態、即ちゲート
G1が0、G、が1の状態になると、第1.第2のトラ
ンジスタQMNI I Qmxlのチャネルが消滅する
代シに、第1のゲート端子と逆極性で駆動される第2の
ゲート端子にゲートが接続された補償用の第3のトラン
ジスタQ c w 1のゲート下にはチャネルが形成さ
れる。即ち、トランジスタQ c * 1には、第9図
のハツチングで示したトランジスタQM)11 * Q
xxtと同様にキャリ゛アが誘起する。ここで、前述し
た如くスイッチオフの瞬時にt流が零であるので、スイ
ッチング用の第1.第2のトランジスタQMM@ e
QMW@のチャネル内のキャリアは1/2ずクソース側
及びドレイン@に排出される。式(1)に示される様に
トランジスタQ「1のチャネル面積Scwtは、トラン
ジスタQmwt *Qm*ffiのチャネル面積8w*
tl、8MW1の和の略半分であるのでスイッチング用
の第1.第2のトランジスタQmyt*Qmwtのチャ
ネルから排出されたキャリアは、はぼ完全に補償用の第
3のトランジスタQcwsのチャネルに吸収され、スイ
ッチ外部に対しての出入betない。即ちスパイクチャ
ージは補償用の第3の+ランジスタによシはぼ完全に補
償される。この補償効果はスイッチング用の第1゜第2
のトランジスタQ01.QM)tlと補償用の第3のト
ランジスタQcw1とのチャネル形状がそれぞれ略同−
形状の時、微妙なキャリア分布を示すチャネルの境果長
も等しくなるので最も大きく現われる。また、従来に比
して、スイッチング用トランジスタ数が2つになるが、
それぞれの大きさは半分でよいので、専有面積は変わら
ない。さらに、スイッチング用トランジスタQ Mll
l # QM)Itと、補償用トランジスタQcwtと
は同一の大きさなので、製造し易くなり、信頼性も上が
る。
ート端子G、は互いに逆極性の信号で駆動される。従っ
て入力端子Tle出力端子T8間をオン状態にするため
には第1のゲート端子G1を1(高レベル)、第2のゲ
ート端子G、を0(低レベル)に駆動する。この時、第
1及び第2のトランジスタQww@ *QM)1mはオ
ン状態となりチャネルが形成される。第9図はこの時の
第1.第2の8MO8)ランジスタQIIWI I Q
mylのチャネルの形成状態を示す図で、第9図(Jl
)は平面図、(b)はムー人断面図、(C)はB−BM
面図である。同図においてハツチングで示す部分がチャ
ネルで、ゲート電圧が印加されたことによシキャリアが
誘起していることを示す。第2図で示したサンプルホー
ルド回路における応用、あるいはスイッチとキャパシタ
等における応用において特徴的な事項は、アナログスイ
ッチがオンからオフに移る一時においてはチャネル内の
電流は零(第2図においてコンデンサCの充電が完了し
ている状態)であることである。従ってチャネル内には
第9図に示すようにほぼ一様にキャリアが分布している
。しかし第9図にも示す如く、チャネルの境界では徐両
にキャリアが減少している。そζで第1.第2のトラン
ジスタQm*1 、Qmxlがオフされると、チャネル
内に誘起されていたこのキャ、リアが、ソース及びドレ
インを通して消滅する。この時チャネル内から排出され
たキャリアが前述した誤差電圧ΔV、の原因となる。第
8図においてアナログスイッチがオフ状態、即ちゲート
G1が0、G、が1の状態になると、第1.第2のトラ
ンジスタQMNI I Qmxlのチャネルが消滅する
代シに、第1のゲート端子と逆極性で駆動される第2の
ゲート端子にゲートが接続された補償用の第3のトラン
ジスタQ c w 1のゲート下にはチャネルが形成さ
れる。即ち、トランジスタQ c * 1には、第9図
のハツチングで示したトランジスタQM)11 * Q
xxtと同様にキャリ゛アが誘起する。ここで、前述し
た如くスイッチオフの瞬時にt流が零であるので、スイ
ッチング用の第1.第2のトランジスタQMM@ e
QMW@のチャネル内のキャリアは1/2ずクソース側
及びドレイン@に排出される。式(1)に示される様に
トランジスタQ「1のチャネル面積Scwtは、トラン
ジスタQmwt *Qm*ffiのチャネル面積8w*
tl、8MW1の和の略半分であるのでスイッチング用
の第1.第2のトランジスタQmyt*Qmwtのチャ
ネルから排出されたキャリアは、はぼ完全に補償用の第
3のトランジスタQcwsのチャネルに吸収され、スイ
ッチ外部に対しての出入betない。即ちスパイクチャ
ージは補償用の第3の+ランジスタによシはぼ完全に補
償される。この補償効果はスイッチング用の第1゜第2
のトランジスタQ01.QM)tlと補償用の第3のト
ランジスタQcw1とのチャネル形状がそれぞれ略同−
形状の時、微妙なキャリア分布を示すチャネルの境果長
も等しくなるので最も大きく現われる。また、従来に比
して、スイッチング用トランジスタ数が2つになるが、
それぞれの大きさは半分でよいので、専有面積は変わら
ない。さらに、スイッチング用トランジスタQ Mll
l # QM)Itと、補償用トランジスタQcwtと
は同一の大きさなので、製造し易くなり、信頼性も上が
る。
この結果、第10図に示す如く、入力電圧vIに対する
誤差電圧ΔV、はほぼ平坦となシ入力電圧依存性はほと
んどなくなり、高精度のアナログ回路に十分使用可能な
半導体アナログスイッチが得られる。
誤差電圧ΔV、はほぼ平坦となシ入力電圧依存性はほと
んどなくなり、高精度のアナログ回路に十分使用可能な
半導体アナログスイッチが得られる。
伺本実施例ではスイッチング用の第1.第2のトランジ
スタQ MNI 、 QM)IIの負荷側に対応する出
力端子T、にのみ補償用の第3のトランジスタQcwl
t接続したが、この場合には、補償作用がスイッチ内部
で閉じていないため、入力端子TIの駆動側及び出力端
子T、の負荷側に接続されるインピーダンスを略勢しく
する必要がある。
スタQ MNI 、 QM)IIの負荷側に対応する出
力端子T、にのみ補償用の第3のトランジスタQcwl
t接続したが、この場合には、補償作用がスイッチ内部
で閉じていないため、入力端子TIの駆動側及び出力端
子T、の負荷側に接続されるインピーダンスを略勢しく
する必要がある。
第11図は本発明の第2の実施例を示す図である。
第11図に於いて、Qcw*はソースとドレインとが入
力端子TtK= ゲートが第2のゲート端子G、にそれ
ぞれ接続される補償用の第4のトランジスタであシ、そ
の他は、第8図に示す第1の実施例と同一構成である。
力端子TtK= ゲートが第2のゲート端子G、にそれ
ぞれ接続される補償用の第4のトランジスタであシ、そ
の他は、第8図に示す第1の実施例と同一構成である。
ここで、補償用の第3.第4のトランジスタQmxt
eQM*1のチャネル面積8cwH,8cmgの和は、
式(2)に示す様に、スイッチング用の第1゜第2のト
ランジスタQMWI、QwwHのチャネル面積SMWI
、 81111の和に略等しくする。
eQM*1のチャネル面積8cwH,8cmgの和は、
式(2)に示す様に、スイッチング用の第1゜第2のト
ランジスタQMWI、QwwHのチャネル面積SMWI
、 81111の和に略等しくする。
S eel + Scw1= 8 i*xt + S
MNI ””・(2)従って、駆動側及び負荷側のイン
ピーダンスが異なる場合に於いても、スイッチング用の
第1゜第2のトランジスタQMNl、QM1のチャネル
からソース側及びドレイ/側に排出されたキャリアは、
略完全に補償用の第3.第4のトランジスタQcm、t
Qcw1のチャネルに吸収され、スパイクチャージは補
償用の第3.第4のトランジスタによシ略完全に補償さ
れる。
MNI ””・(2)従って、駆動側及び負荷側のイン
ピーダンスが異なる場合に於いても、スイッチング用の
第1゜第2のトランジスタQMNl、QM1のチャネル
からソース側及びドレイ/側に排出されたキャリアは、
略完全に補償用の第3.第4のトランジスタQcm、t
Qcw1のチャネルに吸収され、スパイクチャージは補
償用の第3.第4のトランジスタによシ略完全に補償さ
れる。
さらに、本実施例に於いては、第1.第2.第3、第4
のトランジスタのチャネル形状を略勢しくすることによ
って、式は)を満足すると共に、喧述したように、微妙
なキャリア分布を示すチャネルの境界長も等しくなるの
で、この補償効果が最大となる。さらに1入力端子T1
1出力端子T。
のトランジスタのチャネル形状を略勢しくすることによ
って、式は)を満足すると共に、喧述したように、微妙
なキャリア分布を示すチャネルの境界長も等しくなるの
で、この補償効果が最大となる。さらに1入力端子T1
1出力端子T。
の両方に補償用トランジスタが設けられているので、入
力端子TI 、 T、 K接続される回路の内部インピ
ーダンスには依存せず、適用回路にかかわらず常に良好
な補償効果が得られる。
力端子TI 、 T、 K接続される回路の内部インピ
ーダンスには依存せず、適用回路にかかわらず常に良好
な補償効果が得られる。
上記第1.第2の実施例に於いてはNMO8)ランジス
タを例にとって説明し九が、本発明はこれに限定される
ことな(、PuO2)ランジスタにも、さらには、第1
2図、第13図に示す様なCMOSトランジスタにも適
用できる。
タを例にとって説明し九が、本発明はこれに限定される
ことな(、PuO2)ランジスタにも、さらには、第1
2図、第13図に示す様なCMOSトランジスタにも適
用できる。
第12図は本発明の第3の実施例を示す図である。
第12図に於いて、スイッチング用の第1.第2のNM
O8)ランジスタロ輩買t*QMxl及び補償用の第3
のNMO8)う/ジスタQ c M I Fi第8図に
示される第1の実施例と同一構成であ”)、QM?++
Q菖りはドレインが入力端子T、に、ソースが出力端子
T8に、ゲートが第2のゲート端子GLにそれぞれ接続
されるスイッチング用の第5.第6のPuO2)う/ジ
スタ、Q c p tはソースとドレイ/とが出力端子
T、に、ゲートが第1のゲート端子G1にそれぞれ接続
される補償用の第7の−MO8)ランジスタである。
O8)ランジスタロ輩買t*QMxl及び補償用の第3
のNMO8)う/ジスタQ c M I Fi第8図に
示される第1の実施例と同一構成であ”)、QM?++
Q菖りはドレインが入力端子T、に、ソースが出力端子
T8に、ゲートが第2のゲート端子GLにそれぞれ接続
されるスイッチング用の第5.第6のPuO2)う/ジ
スタ、Q c p tはソースとドレイ/とが出力端子
T、に、ゲートが第1のゲート端子G1にそれぞれ接続
される補償用の第7の−MO8)ランジスタである。
ここで、式(3)に示す様に補償用の第3のトランジス
タQ c w lのチャネル面積8cに、と補償用の第
7のトランジスタQ c p tのチャネル面積8ap
lと、スイッチング用の第1.第2のトランジスタQ蓋
wteQww@のチャネル面積8ww@ 、8ww@の
和の半分と、スイッチング用の第5.第6のトランジス
タQmpt *Qwvlのチャネル面積8wp1 。
タQ c w lのチャネル面積8cに、と補償用の第
7のトランジスタQ c p tのチャネル面積8ap
lと、スイッチング用の第1.第2のトランジスタQ蓋
wteQww@のチャネル面積8ww@ 、8ww@の
和の半分と、スイッチング用の第5.第6のトランジス
タQmpt *Qwvlのチャネル面積8wp1 。
8 M F mの和の半分とは略等しい。
第5.第6.第7のトランジスタQMlll#Q誠1゜
Q cwt + Qmpt + Qmpt e Qcp
lのチャネル形状を略等しくすることによって式(1)
弐〇)を満足すると共に周囲長も略等しくなる。
Q cwt + Qmpt + Qmpt e Qcp
lのチャネル形状を略等しくすることによって式(1)
弐〇)を満足すると共に周囲長も略等しくなる。
従って本実施例に於いても、前述した第1の実施例と同
様の効果がある。
様の効果がある。
さらに本実施例に於いては、0MO8構成であるために
、スパイクチャージの補償効果は単チヤンネル構成であ
る第1の実施例に比べて大きくなる。
、スパイクチャージの補償効果は単チヤンネル構成であ
る第1の実施例に比べて大きくなる。
即ち、第1のゲート端子GK と第2のゲート端子G、
とは逆極性の信号で駆動されるので鵞えば、スイッチン
グ用の第1.第2の8MO8)ランジスタQm*teQ
m**ではゲートからドレイン、ソースにスパイクチャ
ージが注入されると、スイッチング用の第5.第6のP
MO8)ランジスタQ[1゜QMPIではソースドレイ
ンからゲートにスパイクチャージが排出され、その和は
零に近くなる。本1 実施例は、この零に近
いスパイクチャージを補償するので、よシ大きな補償効
果があり、よシ高性能の半導体アナログスイッチを構成
することができ、る。
とは逆極性の信号で駆動されるので鵞えば、スイッチン
グ用の第1.第2の8MO8)ランジスタQm*teQ
m**ではゲートからドレイン、ソースにスパイクチャ
ージが注入されると、スイッチング用の第5.第6のP
MO8)ランジスタQ[1゜QMPIではソースドレイ
ンからゲートにスパイクチャージが排出され、その和は
零に近くなる。本1 実施例は、この零に近
いスパイクチャージを補償するので、よシ大きな補償効
果があり、よシ高性能の半導体アナログスイッチを構成
することができ、る。
第13図は本発明の第4の実施例を示す図であり、スイ
ッチング用の第1.第2の8MO8) 57ジスタQM
Ift*Q賦1及び、補償用のll:3.第4の8MO
8)ランジスタQ c r @ −e Q c y !
は第11図に示される第2の実施例と同一構成でアリ、
スイッチング用の第5.第6のPMO8)ランンスタQ
MP1eQwv@及び補償用の第7のPMOεトランジ
スタQ CP I Fi第12図に示される第3の実施
例と同一構成である。
ッチング用の第1.第2の8MO8) 57ジスタQM
Ift*Q賦1及び、補償用のll:3.第4の8MO
8)ランジスタQ c r @ −e Q c y !
は第11図に示される第2の実施例と同一構成でアリ、
スイッチング用の第5.第6のPMO8)ランンスタQ
MP1eQwv@及び補償用の第7のPMOεトランジ
スタQ CP I Fi第12図に示される第3の実施
例と同一構成である。
第13図に於いて、Qcp@uンースとドレインとが人
力端子T1に、ゲートが第1のゲート端子GtKそれぞ
れ接続される補償用の第8のトランジスタである。
力端子T1に、ゲートが第1のゲート端子GtKそれぞ
れ接続される補償用の第8のトランジスタである。
ここで、式(4)に示す様に、補償用の第3.第4のト
ランジスタQcw@*QcNtのチャネル面積8cwt
e 8cmmの和と、補償用の第7.第8のトランジ
スタQc11QCP、のチャネル面積5c1s8ctl
の和とスイッチング用の第1.第2のトランジスタQw
w* eQww@のチャネル面積8MW1゜SMlの和
とスイッチング用の第5.第6のトランジスタQMPI
e Qmptのチャネル面積8wp1゜8MP1の和
とは略等しくする。
ランジスタQcw@*QcNtのチャネル面積8cwt
e 8cmmの和と、補償用の第7.第8のトランジ
スタQc11QCP、のチャネル面積5c1s8ctl
の和とスイッチング用の第1.第2のトランジスタQw
w* eQww@のチャネル面積8MW1゜SMlの和
とスイッチング用の第5.第6のトランジスタQMPI
e Qmptのチャネル面積8wp1゜8MP1の和
とは略等しくする。
S CM、 + 8 cat = 8 cP% + S
ell = S MNI + S 1oll = S
Mal + S MN・・・・・・・・・(4) さらに、本実施例に於いては、第1〜第8のトランジス
タのチャネル形状を略等しくする仁とによって、式(2
)式ら)を満足する。
ell = S MNI + S 1oll = S
Mal + S MN・・・・・・・・・(4) さらに、本実施例に於いては、第1〜第8のトランジス
タのチャネル形状を略等しくする仁とによって、式(2
)式ら)を満足する。
従って、本実施例に於いても、前述した第1゜第2.第
3の実施例と同様な効果がある。
3の実施例と同様な効果がある。
冑、本発明の実施例に於いては、MOS)ランジスタを
例にとって説明したが、接合型電界効果トランジスタに
も本発明は適用できうる。
例にとって説明したが、接合型電界効果トランジスタに
も本発明は適用できうる。
以上述べたように本発明によれば、誤差電圧ΔV、が小
さく、かつ入力電圧vIK対する依存性の少ない半導体
アナログスイッチを得ることができる。
さく、かつ入力電圧vIK対する依存性の少ない半導体
アナログスイッチを得ることができる。
第1図は従来の半導体アナログスイッチ構成図、第2図
は半導体アナログスイッチの一応用例、第3図、第4図
は、第1図の回路の動作及び%性を示す図、第5図は他
の従来の半導体アナログスイッチ構成図、第6図、第7
図は第5図の回路の特性を示す図、第8図は本発明の第
1の実施例を示す構成図、第9図及び第10図は第8図
の回路の動作及び特性を示す図、tJX11図、第12
図、第13図は本発明の第2.wJ3.第4の実施例を
示す構惑図でめる。 Qwwt *Qww*”・スイッチング用NMO8)う
/ジスタ、Qcwt*QCN!・・・補償用NMO8)
ランジスタ、QNPI tQwx・・・スイッチング用
PMO8)ランジスタ、Qcpt e QC?! ・・
・補償用PMO8)ランジスタ、TI・・・入力端子、
TI・・・出力端子、G1−478 第2図 第1QC Δη
は半導体アナログスイッチの一応用例、第3図、第4図
は、第1図の回路の動作及び%性を示す図、第5図は他
の従来の半導体アナログスイッチ構成図、第6図、第7
図は第5図の回路の特性を示す図、第8図は本発明の第
1の実施例を示す構成図、第9図及び第10図は第8図
の回路の動作及び特性を示す図、tJX11図、第12
図、第13図は本発明の第2.wJ3.第4の実施例を
示す構惑図でめる。 Qwwt *Qww*”・スイッチング用NMO8)う
/ジスタ、Qcwt*QCN!・・・補償用NMO8)
ランジスタ、QNPI tQwx・・・スイッチング用
PMO8)ランジスタ、Qcpt e QC?! ・・
・補償用PMO8)ランジスタ、TI・・・入力端子、
TI・・・出力端子、G1−478 第2図 第1QC Δη
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、各ドレインが入力端子に、各ソースが出力端子に、
各ゲートが一方のゲート端子にそれぞれ接続される同−
導電形の第1.第2の電界効果トランジスタと、該@1
.第2の電界効果トランジスタと同−導電形でメク、ソ
ースとドレインとが上記入力端子と上記出力端子との何
れか一方に1ゲートが他方のゲート端子にそれぞれ接続
される第3の電界効果トランジスタとを具備し、上記第
1゜tA2の電界効果トランジスタの各チャネル面積の
和の手分と、上記#I3の電界効果トランジスタのチャ
ネル面積とが略等しいことを特徴とする半導体アナログ
スイッチ。 2、特許請求の範囲第1項に於いて、上記第1゜第2.
第3の電界効果トランジスタの各チャネル形状は略等し
いことを特徴とする半導体アナログスイッチ。 3、各ドレインが入力端子に、各ソースが出力端子に、
各ゲートが一方のゲート端子にそれぞれ接続される同−
導電形の第1.第2の電界効果トランジスタと、aI#
1.第2の電界効果トランジスタと同−導電形でアシ、
ソースとドレインとが、上記出力端子に、ゲートが他方
のゲート端子にそれぞれ接続される第3の電界効果トラ
7ジスタと、該第1.第2.第3の電界効果トランジス
タと同−導電形でアシ、ソースとドレインとが上記入力
端子に、ゲートが上記他方のゲート端子にそれぞれ接続
される第4の電界効果トランジスタとを具備し、上記第
1.第2の電界効果トランジスタの各チャネル面積の和
と、上記第3.第4の電界効果ト2ンジスメの各チャネ
ル面積の和とが略等しいことを特徴とする半導体アナロ
グスイッチ。 表 特許請求の範囲第3項に於いて、上記第1゜第2.
$3.$4の電界効果トランジスタの各チャネル形状は
略等しいことを特徴とする半導体アナログスイッチ。 & 各ドレインが入力端子に、各ソースが出力端子に、
各ゲートカ一方のゲート端子にそれぞれ接続される第1
導電形の第1.第2の電界効果トランジスタと、ソース
とドレインとが上記入力端子と上記出力端子との何れか
一方に、ゲートが他方のゲート端子にそれぞれ接続され
る第1導電形の第3の電界効果トランジスタと、各ドレ
インが上記入力端子に、各ソースが上記出力端子に、各
ゲートが上記他方のゲート端子にそれぞれ接続される第
24箋形のIIE5.第6の電界効果トランジスタと、
ツースとドレインとが上記入力端子と出力端子との何れ
か一方に、ゲートが上記一方のゲート端子にそれぞれ接
続される第2導電形の第7の電界効果トランジスタとを
具備し、上記第1.第2の電界効果トランジスタの各チ
ャネル面積の和の半分と、上記第3の電界効果トランジ
スタのチャネル面積と、上記第5.第6の電界効果トラ
ンジスタの各チャネル面積の和の半分と、上記第71
の電界効果トランジスタ□のチャネル面積
とが略等し匹ことを特徴とする半導体アナログスイッチ
。 6、特許請求の範囲第5項に於いて、上記第1゜第2.
第3.@5.第6.第7の電界効果トランジスタの各チ
ャネル形状は略等しいことを特徴とする半導体アナ1グ
スイツチ。 7、各ドレインが入力端子に1各ソースが出力端子に、
各ゲートが一方のゲート端子にそれぞれ接続される第1
導電形の第1.第2の電界効果トランジスタと、ソース
とドレインとが上記出力端子に、ゲートが他方のゲート
端子にそれぞれ接続される第1導電形の第3の電界効果
トランジスタと、ソースとドレインとが上記入力端子に
、ゲートが上記他方のゲート端子にそれぞれ接続される
第1導電形の第4の電界効果トランジスタと、各ドレイ
ンが上記入力端子に、各ソースが上記出力端子に、各ゲ
ートが上記他方のゲート端子にそれぞれ接続される第2
導電形の第5.第6の電界効果トランジスタと、ソース
とドレインとが上記出力端子に、ゲートが上記一方のゲ
ート端子にそれぞれ接続される第2導電形の第7の電界
効果トランジスタと、ソースとドレインとが上記入力端
子に、ゲートが上記一方のゲート端子にそれぞれ接続さ
れる第2導電形の第8の電界効果トランジスタとを具備
し、上記第1.第2の電界効果トランジスタの各チャネ
ル面積の和と、上記第3.第4の電界効果トランジスタ
の各チャネル面積の和と、上記第5.第6の電界効果ト
ランジスタの各チャネル面積の和と、上記第7.第8の
電界効果トランジスタの各チャネル面積の和とが略勢し
いことを特徴とする半導体アナログスイッチ。 & 特許請求の範囲第7項に於いて、上記第1゜第2.
第3.第4.第5.第6.第7.第8の電界効果トラン
ジスタの各チャネル形状社略等しいことを特徴とする半
導体アナログスイッチ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57051107A JPS58170119A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 半導体アナログスイツチ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP57051107A JPS58170119A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 半導体アナログスイツチ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58170119A true JPS58170119A (ja) | 1983-10-06 |
JPH0422045B2 JPH0422045B2 (ja) | 1992-04-15 |
Family
ID=12877573
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57051107A Granted JPS58170119A (ja) | 1982-03-31 | 1982-03-31 | 半導体アナログスイツチ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58170119A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5977892A (en) * | 1995-05-31 | 1999-11-02 | Motorola, Inc. | Offset cancellation circuit |
JP2007142863A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Fujitsu Ltd | アナログデジタル変換器 |
JP2014150340A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Toppan Printing Co Ltd | Cmos積分器 |
-
1982
- 1982-03-31 JP JP57051107A patent/JPS58170119A/ja active Granted
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5977892A (en) * | 1995-05-31 | 1999-11-02 | Motorola, Inc. | Offset cancellation circuit |
JP2007142863A (ja) * | 2005-11-18 | 2007-06-07 | Fujitsu Ltd | アナログデジタル変換器 |
JP2014150340A (ja) * | 2013-01-31 | 2014-08-21 | Toppan Printing Co Ltd | Cmos積分器 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0422045B2 (ja) | 1992-04-15 |
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