模拟开关及多路调制器的制作方法

文档序号:16290047发布日期:2018-12-18 20:32阅读:268来源:国知局
模拟开关及多路调制器的制作方法

技术领域

本发明涉及模拟开关及多路调制器。



背景技术:

以往,在将二次电池串联许多使用的混合动力车或EV(电动汽车)等的汽车或蓄电系统中,为了残留在电池单元中的电量的监视或单元异常的检测,需要将各电池单元电压高精度地计测。并且,在该计测中,使用用来将任意的单元连接到AD变换器的多通道的模拟开关。

这里,有在将多个单元串联连接而得到几十V以上的电压下的电力的二次电池系统中使用的高耐压模拟开关。对于该高耐压模拟开关的FET,要求至少漏极-源极间是几十V以上的高耐压。

另一方面,FET的栅极-源极间电压有时耐压仅为几V到十几V左右。在此情况下,通过使电流向连接在FET的栅极和源极上的电阻流入,得到栅极-源极间的耐压范围中的控制电压。

但是,流过了电阻的电流的一部分流入到FET中而发生电压下降,成为模拟开关的输入-输出间的差异。因而,为了高精度测量,需要将该差异消除的方法。

作为抵消的方法,使用连接电流源的方法,该电流源用来从源极侧将将与流入到电阻的栅极侧的电流相同强度的电流引出。

但是,如果连接的单元电压是最低电压或是最高电压,则难以将两者的电流加在一起直到完全抵消。

并且,由向FET流入的电流和FET的开启(on)电阻引起的电压下降成为模拟开关的输入信号的电压与输出信号的电压之差。



技术实现要素:

本发明提供一种能够降低输入信号的电压与输出信号的电压的差的模拟开关及多路调制器。

技术方案提供一种模拟开关,其特征在于,具备:第1电流源,一端连接在第1电位上,通过驱动而流过第1电流;第2电流源,一端连接在上述第1电位上,通过驱动而流过第2电流;第1电阻,一端连接在上述第1电流源的另一端上,第2电阻,一端连接在上述第2电流源的另一端上;第1导电型的第1MOS晶体管,电流路径的一端连接在上述第1电阻的另一端上,上述电流路径的另一端连接在第2电位上;第1导电型的第2MOS晶体管,电流路径的一端连接在上述第2电阻的另一端上,上述电流路径的另一端连接在上述第2电位上,栅极连接在上述第1MOS晶体管的栅极上;第2导电型的第1DMOS晶体管,电流路径的一端连接在输入端子上,上述电流路径的另一端与上述第1MOS晶体管的栅极连接,受上述第2电流控制;第2导电型的第2DMOS晶体管,电流路径的一端连接在上述第1DMOS晶体管的电流路径的另一端上,上述电流路径的另一端连接在输出端子上,受上述第2电流控制;以及第1开关元件,连接在上述第1DMOS晶体管的栅极与电流路径的另一端之间,受上述第1电流控制。

此外,技术方案提供一种多路调制器,根据选择信号,选择多个输入信号中的1个作为输出信号输出,其特征在于,具备具有被输入输入信号的输入端子、和将输入到上述输入端子的输入信号作为输出信号输出的输出端子的多个模拟开关;上述模拟开关具备:第1电流源,一端连接在第1电位上,通过驱动而流过第1电流;第2电流源,一端连接在上述第1电位上,通过驱动而流过第2电流;第1电阻,一端连接在上述第1电流源的另一端上,第2电阻,一端连接在上述第2电流源的另一端上;第1导电型的第1MOS晶体管,电流路径的一端连接在上述第1电阻的另一端上,上述电流路径的另一端连接在第2电位上;第1导电型的第2MOS晶体管,电流路径的一端连接在上述第2电阻的另一端上,上述电流路径的另一端连接在上述第2电位上,栅极连接在上述第1MOS晶体管的栅极上;第2导电型的第1DMOS晶体管,电流路径的一端连接在输入端子上,上述电流路径的另一端与上述第1MOS晶体管的栅极连接,受上述第2电流控制;第2导电型的第2DMOS晶体管,电流路径的一端连接在上述第1DMOS晶体管的电流路径的另一端上,上述电流路径的另一端连接在输出端子上,受上述第2电流控制;以及第1开关元件,连接在上述第1DMOS晶体管的栅极与电流路径的另一端之间,受上述第1电流控制。

附图说明

图1是表示有关第1实施方式的模拟开关100的结构的一例的电路图。

图2是表示图1所示的模拟开关100是关闭状态的情况下的各MOS晶体管的状态的图。

图3是表示图1所示的模拟开关100为开启状态的情况下的各MOS晶体管的状态的图。

图4是表示有关第2实施方式的模拟开关200的结构的一例的电路图。

图5是表示有关第3实施方式的模拟开关300的结构的一例的电路图。

图6是表示有关第4实施方式的模拟开关400的结构的一例的电路图。

图7是表示有关第5实施方式的模拟开关500的结构的一例的电路图。

图8是表示有关第6实施方式的模拟开关600的结构的一例的电路图。

图9是表示有关第7实施方式的模拟开关700的结构的一例的电路图。

图10是表示有关第8实施方式的模拟开关800的结构的一例的电路图。

图11是表示有关第9实施方式的多路调制器1000的结构的一例的电路图。

具体实施方式

遵循实施方式的模拟开关具备一端连接在第1电位上、通过驱动而流过第1电流的第1电流源。模拟开关具备一端连接在第1电位上、通过驱动而流过第2电流的第2电流源。模拟开关具备一端连接在上述第1电流源的另一端上的第1电阻。模拟开关具备一端连接在上述第2电流源的另一端上的第2电阻。模拟开关具备电流路径的一端连接在上述第1电阻的另一端上、上述电流路径的另一端连接在第2电位上的第1导电型的第1MOS晶体管。模拟开关具备电流路径的一端连接在上述第2电阻的另一端上、上述电流路径的另一端连接在上述第2电位上、栅极连接在上述第1MOS晶体管的栅极上的第1导电型的第2MOS晶体管。模拟开关具备电流路径的一端连接在输入端子上、上述电流路径的另一端与上述第1MOS晶体管的栅极连接、受上述第2电流控制的第2导电型的第1DMOS晶体管。模拟开关具备电流路径的一端连接在上述第1DMOS晶体管的电流路径的另一端上、上述电流路径的另一端连接在输出端子上、受上述第2电流控制的第2导电型的第2DMOS晶体管。模拟开关具备连接在上述第1DMOS晶体管的栅极与电流路径的另一端之间、受上述第1电流控制的第1开关元件。

以下,基于附图对各实施方式进行说明。

[第1实施方式]

图1是表示有关第1实施方式的模拟开关100的结构的一例的电路图。另外,在图1的例子表示设第1导电型的MOS晶体管为pMOS晶体管、设第2导电型的MOS晶体管为nMOS晶体管、设第1电位为电源电位VDD、设第2电位为接地电位VSS的例子。

如图1所示,模拟开关100具备第1电流源(关闭用电流源)I1、第2电流源(开启用电流源)I2、第1电阻R1、第2电阻R2、第3电阻R3、第1导电型的第1MOS晶体管M1、第1导电型的第2MOS晶体管M2、第2导电型的第3MOS晶体管M3、第2导电型的第4MOS晶体管M4、第2导电型的第5MOS晶体管M5、第2导电型的第6MOS晶体管M6、第1导电型的第7MOS晶体管M7、第1导电型的第8MOS晶体管M8、第2导电型的第1DMOS(Double-Diffused MOS)晶体管D1、第2导电型的第2DMOS晶体管D2、第1开关元件SW1和控制电路CON。

第1电流源I1一端连接在第1电位上,通过驱动而流过第1电流。

第2电流源I2一端连接在第1电位上,通过驱动而流过第2电流。

第1电阻R1一端连接在第1电流源I1的另一端上。

第2电阻R2一端连接在第2电流源I2的另一端上。

第1MOS晶体管M1其电流路径的一端(源极)连接在第1电阻R1的另一端上,电流路径的另一端(漏极)连接在第2电位上。

该第1MOS晶体管M1例如如图1所示,是DMOS晶体管。

第2MOS晶体管M2其电流路径的一端(源极)连接在第2电阻R2的另一端上,电流路径的另一端(漏极)连接在第2电位上,栅极连接在第1MOS晶体管M1的栅极上。

该第2MOS晶体管M2例如如图1所示,是DMOS晶体管。

另外,也可以将第2电阻R2的另一端连接在第1电阻R1的另一端上,将第2MOS晶体管M2作为第1MOS晶体管M1。即,也可以使第2MOS晶体管M2和第1MOS晶体管M1通用化,用1个MOS晶体管构成。

第1DMOS晶体管D1其电流路径的一端(漏极)连接在输入端子TIN上,栅极经由第8MOS晶体管M8及第3电阻连接在第2电流源I2的另一端上。

另外,输入端子TIN被输入输入信号。

第2DMOS晶体管D2其电流路径的一端(源极)连接在第1DMOS晶体管D1的电流路径的另一端(源极)上,电流路径的另一端(漏极)连接在输出端子TOUT上,栅极连接在第1DMOS晶体管D1的栅极上。

另外,第1DMOS晶体管D1的源极与第2DMOS晶体管D2的源极为共用。第1及第2DMOS晶体管D1、D2的背栅极与第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极连接。

换言之,以第1DMOS晶体管D1的寄生二极管的顺方向与第2DMOS晶体管D2的寄生二极管的顺方向对置的方式,将第1DMOS晶体管D1与第2DMOS晶体管D2连接。

另外,输出端子TOUT将输出信号输出。

例如,如果第1、第2DMOS晶体管D1、D2开启,则输入到输入端子TIN中的输入信号作为输出信号被从输出端子TOUT输出。

另一方面,如果第1、第2DMOS晶体管D1、D2关闭,则输入信号被切断,不从输出端子TOUT输出信号。

另外,第1及第2MOS晶体管M1、M2的栅极与第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极连接。

第3MOS晶体管M3其电流路径的一端(漏极)经由第5MOS晶体管M5连接在第1节点N1上,电流路径的另一端(源极)连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极上,栅极连接在第2节点N2上。

另外,第1节点N1经由第7MOS晶体管M7连接在第1电流源I1的另一端上。第2节点N2经由第8MOS晶体管M8连接在第2电流源I2的另一端上。

第4MOS晶体管M4其电流路径的一端(漏极)连接在第2节点N2上,电流路径的另一端(源极)经由第6MOS晶体管M6连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极上,栅极连接在第1节点N1上。

第5MOS晶体管M5其一端(漏极)连接在第1节点N1上,另一端(源极)连接在第3MOS晶体管M3的电流路径的一端(漏极)上,栅极连接在第4MOS晶体管M4的栅极上。

第6MOS晶体管M6其一端(漏极)连接在第4MOS晶体管M4的电流路径的另一端(源极)上,另一端(源极)连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极上,栅极连接在第3MOS晶体管M3的栅极上。

第7MOS晶体管M7其电流路径连接在第1电阻R1的一端与第1节点N1之间,其栅极连接在第1电阻R1的另一端上。

第8MOS晶体管M8其电流路径连接在第2电阻R2的一端与第2节点N2之间,其栅极连接在第2电阻R2的另一端上。

此外,第1开关元件SW1连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的栅极与源极之间。

更具体地讲,例如如图1所示,第1开关元件SW1其电流路径的一端经由第8MOS晶体管M8、第2节点N2及第3电阻R3连接在第2电流源I2的另一端上,电流路径的另一端连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极上。

该第1开关元件SW1例如如图1所示,是第2导电型的第1开关用MOS晶体管(nMOS晶体管)。

该第1开关用MOS晶体管其电流路径的一端(漏极)连接在第1DMOS晶体管D1的栅极上,电流路径的另一端(源极)连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极上,栅极连接在第1节点N1上。

这里,例如在第1电流源I1驱动而流过电流的情况下,电流流到第1电阻R1中,第7MOS晶体管M7开启。由此,第1开关用MOS晶体管的栅极电压超过阈值电压,第1开关用MOS晶体管开启。

另一方面,在第1电流源I1停止而不流过电流的情况下,在第1电阻R1中不流过电流而第7MOS晶体管M7关闭。通过该动作和由第2电流源I2的驱动带来的第3MOS晶体管M3的开启,第1开关用MOS晶体管的栅极电压成为不到阈值电压,第1开关用MOS晶体管关闭。另外,使第1开关用MOS晶体管的栅极电压成为不到阈值电压的电流路径在M3的开启后存续到栅极电压成为不到阈值电压为止,为从第1节点的N1经由第5、第3MOS晶体管M5、M3向第1、第2DMOS晶体管D1、D2的源极流出的路径。

即,第1开关元件SW1在第1电流源I1驱动而流过电流的情况下开启,另一方面,在第1电流源I1停止而不流过电流的情况下关闭。

此外,第3电阻R3连接在第2节点N2与第1开关元件SW1的一端(第1开关用MOS晶体管的电流路径的一端(漏极))之间。

此外,控制电路CON控制第1电流源I1及第2电流源I2的动作。

该控制电路CON控制第1及第2电流源I1、I2,以切换将第1电流源I1驱动而流过第1电流、并且第2电流源I2停止而不流过电流的第1状态、和将第2电流源I2驱动而流过第2电流、并且第1电流源I1停止而不流过电流的第2状态。

另外,在上述第1状态下,如后述那样,成为模拟开关100的关闭状态(第1、第2DMOS晶体管D1、D2关闭的状态)。

此外,在上述第2状态下,如后述那样,成为模拟开关100的开启状态(第1、第2DMOS晶体管D1、D2开启的状态)。

例如,控制电路CON根据选择将第1及第2DMOS晶体管D1、D2关闭的选择信号(未图示)来控制第1及第2电流源I1、I2,以切换为已述的第1状态。

另一方面,控制电路CON根据选择将第1及第2DMOS晶体管D1、D2开启的选择信号(未图示)来控制第1及第2电流源I1、I2,以切换为已述的第2状态。

这里,使用图2、图3对具有以上那样的结构的模拟开关100的动作的一例进行说明。

这里,由于第1、第2MOS晶体管M1、M2的栅极与第1、第2DMOS晶体管D1、D2的源极连接,所以第1、第2MOS晶体管M1、M2被第1、第2DMOS晶体管D1、D2的源极电位开启/关闭控制。在第1、第2DMOS晶体管D1、D2的源极电位比相比第2电位(VSS)低第1、第2MOS晶体管M1、M2的阈值电压的绝对值的电压高的情况下(通常的情况下),第1、第2MOS晶体管M1、M2分别被第1、第2电流源I1、I2开启/关闭控制。此外,在第1、第2DMOS晶体管D1、D2的源极电位比相比第2电位(VSS)低第1、第2MOS晶体管M1、M2的阈值电压的绝对值的电压低的情况下(负电压输入等的情况下),第1、第2MOS晶体管M1、M2都开启。

图2是表示图1所示的模拟开关100是关闭状态的情况下的各MOS晶体管的状态的图。

例如,控制电路CON根据选择将第1及第2DMOS晶体管D1、D2关闭的选择信号(未图示)来控制第1及第2电流源I1、I2,以切换为已述的第1状态。

由此,成为将第1电流源I1驱动(开启)而流过第1电流、并且第2电流源I2停止(关闭)而不流过电流的状态。

在上述状态下,由于电流流到第1电阻R1中,所以第7MOS晶体管M7为开启。由于在第2电阻R2中不流过电流,所以第8MOS晶体管M8为关闭。进而,第3、第6MOS晶体管M3、M6关闭,并且第4、第5MOS晶体管M4、M5开启。

即,成为从第1电流源I1向第3、第5MOS晶体管M3、M5不流过电流的状态。进而,成为从第2电流源I2向第4、第6MOS晶体管M4、M6不流过电流的状态。

通过以上,第1节点N1的电压成为“High”电平,第1开关元件SW1开启。进而,第2节点N2的电压成为“Low”电平,第1、第2DMOS晶体管D1、D2关闭。另外,通过第1开关元件SW1开启,第1及第2DMOS晶体管D1、D2的栅极和源极成为同电位,所以第1、第2DMOS晶体管D1、D2能够更可靠地关闭。

并且,通过第1、第2DMOS晶体管D1、D2关闭,输入到输入端子TIN中的输入信号被切断,作为输出信号而不从输出端子TOUT输出。

此外,图3是表示图1所示的模拟开关100是开启状态的情况下的各MOS晶体管的状态的图。

例如,控制电路CON根据选择将第1及第2DMOS晶体管D1、D2开启的选择信号(未图示),控制第1及第2电流源I1、I2以切换为已述的第2状态。

由此,成为将第2电流源I2驱动(开启)而流过第2电流、并且第1电流源I1停止(关闭)而不流过电流的状态。

此时,由于在第1电阻R1中不流过电流,所以第7MOS晶体管M7成为关闭。

进而,由于在第2电阻R2中流过电流,所以另一端的电位下降,第8MOS晶体管M8成为开启。

此时,第3、第6MOS晶体管M3、M6开启,并且第4、第5MOS晶体管M4、M5关闭。

即,成为不从第1电流源I1向第3、第5MOS晶体管M3、M5流过电流的状态。进而,成为不从第2电流源I2向第4、第6MOS晶体管M4、M6流过电流的状态。

通过以上,第1节点N1的电压成为“Low”电平,第1开关元件SW1关闭。进而,第2节点N2的电压成为“High”电平,第1、第2DMOS晶体管D1、D2开启。

并且,通过第1、第2DMOS晶体管D1、D2开启,输入到输入端子TIN中的输入信号作为输出信号被从输出端子TOUT输出。

这里,用于栅极控制的电流向第1、第2DMOS晶体管D1、D2的栅极-源极间供给电压,但不流入到第1、第2DMOS晶体管D1、D2的源极中。因此,输入信号和输出信号的电压差的发生原因被抑制。

如以上这样,根据有关本第1实施方式的模拟开关,能够降低输入信号的电压与输出信号的电压的差。

[第2实施方式]

在本第2实施方式中,对具有将在已述的第1实施方式中表示的模拟开关的第3至第6MOS晶体管的连接关系变更的电路结构的模拟开关的结构的一例进行说明。

图4是表示有关第2实施方式的模拟开关200的结构的一例的电路图。另外,在该图4中,与图1相同的标号表示与第1实施方式同样的结构而省略说明。

如图4所示,模拟开关200与第1实施方式的模拟开关100同样,具备第1电流源(关闭用电流源)I1、第2电流源(开启用电流源)I2、第1电阻R1、第2电阻R2、第3电阻R3、第1导电型的第1MOS晶体管M1、第1导电型的第2MOS晶体管M2、第2导电型的第3MOS晶体管M3、第2导电型的第4MOS晶体管M4、第2导电型的第5MOS晶体管M5、第2导电型的第6MOS晶体管M6、第1导电型的第7MOS晶体管M7、第1导电型的第8MOS晶体管M8、第2导电型的第1DMOS(双扩散(Double-Diffused)MOS)晶体管D1、第2导电型的第2DMOS晶体管D2、第1开关元件SW1和控制电路CON。

这里,如已述那样,模拟开关200的第3至第6MOS晶体管M3~M6与在第1实施方式中表示的模拟开关100的第3至第6MOS晶体管M3~M6连接关系不同。

在本实施方式中,第5MOS晶体管M5其电流路径连接在第3MOS晶体管M3的电流路径的另一端(源极)与第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极之间,栅极连接在第4MOS晶体管M4的栅极上。即,第5MOS晶体管M5其一端(漏极)连接在第3MOS晶体管M3的电流路径的另一端(源极)上,另一端(源极)连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极上,栅极连接在第4MOS晶体管M4的栅极上。

进而,第6MOS晶体管M6其电流路径连接在第2节点N2与第4MOS晶体管M4的电流路径的一端之间,栅极连接在第3MOS晶体管M3的栅极上。即,第6MOS晶体管M6其一端(漏极)连接在第2节点N2上,另一端(漏极)连接在第4MOS晶体管M4的电流路径的一端(漏极)上,栅极连接在第3MOS晶体管M3的栅极上。

该模拟开关200的其他结构与图1所示的模拟开关100是同样的。

并且,具有以上那样的结构的模拟开关200的其他动作特性与第1实施方式是同样的。

即,根据有关本第2实施方式的模拟开关200,与第1实施方式的模拟开关100同样,能够降低输入信号的电压与输出信号的电压的差。

[第3实施方式]

在本第3实施方式中,对具有使在已述的第1实施方式中表示的模拟开关的极性反转的电路结构的模拟开关的结构的一例进行说明。

图5是表示有关第3实施方式的模拟开关300的结构的一例的电路图。另外,该图5的例子表示设第1导电型的MOS晶体管为nMOS晶体管、设第2导电型的MOS晶体管为pMOS晶体管、设第1电位为接地电位VSS、设第2电位为电源电位VDD的例子。即,在该图5中,与图1相同的标号表示将第1实施方式的结构的极性进行了反转的结构。

如图5所示,模拟开关300与第1实施方式的模拟开关100同样,具备第1电流源(关闭用电流源)I1、第2电流源(开启用电流源)I2、第1电阻R1、第2电阻R2、第3电阻R3、第1导电型的第1MOS晶体管M1、第1导电型的第2MOS晶体管M2、第2导电型的第3MOS晶体管M3、第2导电型的第4MOS晶体管M4、第2导电型的第5MOS晶体管M5、第2导电型的第6MOS晶体管M6、第1导电型的第7MOS晶体管M7、第1导电型的第8MOS晶体管M8、第2导电型的第1DMOS晶体管D1、第2导电型的第2DMOS晶体管D2、第1开关元件SW1和控制电路CON。

该模拟开关300具有使图1所示的模拟开关100的电路结构的极性反转的结构。

并且,具有以上那样的结构的模拟开关300的动作特性与将第1实施方式的动作的极性进行了反转的动作是同样的。

即,根据有关本第3实施方式的模拟开关300,与第1实施方式的模拟开关100同样,能够降低输入信号的电压与输出信号的电压的差。

[第4实施方式]

在本第4实施方式中,对具有将在已述的第3实施方式中表示的模拟开关的第3至第6MOS晶体管的连接关系变更的电路结构的模拟开关的结构的一例进行说明。

图6是表示有关第4实施方式的模拟开关400的结构的一例的电路图。另外,在该图6中,与图5相同的标号表示与第3实施方式同样的结构而省略说明。

如图6所示,模拟开关400与第3实施方式的模拟开关300同样,具备第1电流源(关闭用电流源)I1、第2电流源(开启用电流源)I2、第1电阻R1、第2电阻R2、第3电阻R3、第1导电型的第1MOS晶体管M1、第1导电型的第2MOS晶体管M2、第2导电型的第3MOS晶体管M3、第2导电型的第4MOS晶体管M4、第2导电型的第5MOS晶体管M5、第2导电型的第6MOS晶体管M6、第1导电型的第7MOS晶体管M7、第1导电型的第8MOS晶体管M8、第2导电型的第1DMOS晶体管D1、第2导电型的第2DMOS晶体管D2、第1开关元件SW1和控制电路CON。

这里,如已述那样,模拟开关400的第3至第6MOS晶体管M3~M6与在第3实施方式中表示的模拟开关300的第3至第6MOS晶体管M3~M6连接关系不同。

在本实施方式中,第5MOS晶体管M5其一端(漏极)连接在第3MOS晶体管M3的电流路径的另一端(源极)上,另一端(源极)连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极上,栅极连接在第4MOS晶体管M4的栅极上。

进而,第6MOS晶体管M6其一端(漏极)连接在第2节点N2上,另一端(漏极)连接在第4MOS晶体管M4的电流路径的一端(漏极)上,栅极连接在第3MOS晶体管M3的栅极上。

该模拟开关400的其他结构与图5所示的模拟开关300是同样的。

并且,具有以上那样的结构的模拟开关400的其他动作特性与第1实施方式是同样的。

即,根据有关本第4实施方式的模拟开关400,与第1实施方式的模拟开关100同样,能够降低输入信号的电压与输出信号的电压的差。

[第5实施方式]

图7是表示有关第5实施方式的模拟开关500的结构的一例的电路图。另外,在该图7中,与图1相同的标号表示与第1实施方式同样的结构而省略说明。该图7的例子表示设第1导电型的MOS晶体管为pMOS晶体管、设第2导电型的MOS晶体管为nMOS晶体管、设第1电位为电源电位VDD、设第2电位为接地电位VSS的例子。

如图7所示,模拟开关500与第1实施方式相比,还具备第3电流源(关闭用电流源)I3、第4电阻R4、第1导电型的第9MOS晶体管M9、第1导电型的第10MOS晶体管M10、第1导电型的第11MOS晶体管M11、第1导电型的第12MOS晶体管M12、第1导电型的第13MOS晶体管M13、第1导电型的第14MOS晶体管M14和第2开关元件SW2。

第3电流源I3其一端连接在第1电位上,通过驱动而流过第3电流。

第4电阻R4其一端连接在第3电流源I3的另一端上。

第9MOS晶体管M9其电流路径的一端(源极)连接在第4电阻R4的另一端上,电流路径的另一端(漏极)连接在第2电位上,栅极连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极(第1MOS晶体管M1的栅极)上。

第10MOS晶体管M10其电流路径的一端(漏极)经由第12MOS晶体管M12连接在第3节点N3上,电流路径的另一端(源极)连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极上,栅极连接在第2节点N2上。

第11MOS晶体管M11其电流路径的一端(漏极)连接在第2节点N2上,电流路径的另一端(源极)经由第13MOS晶体管M13连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极上,栅极连接在第3节点N3上。

第12MOS晶体管M12其一端(漏极)连接在第3节点N3上,另一端(源极)连接在第10MOS晶体管M10的电流路径的一端(漏极)上,栅极连接在第11MOS晶体管M11的栅极上。

第13MOS晶体管M13其一端(漏极)连接在第11MOS晶体管M11的电流路径的另一端(源极)上,另一端(源极)连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极上,栅极连接在第10MOS晶体管M10的栅极上。

第14MOS晶体管M14其电流路径连接在第4电阻R4的一端与第3节点N3之间,栅极连接在第4电阻R4的另一端上。

第2开关元件SW2连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极与第1DMOS晶体管D1的栅极之间。

更具体地讲,例如如图7所示,第2开关元件SW2其电流路径的一端经由第8MOS晶体管M8、第2节点N2及第3电阻R3连接在第2电流源I2的另一端上,电流路径的另一端连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极上。

该第2开关元件SW2例如如图7所示,是第2导电型的第2开关用MOS晶体管(nMOS晶体管)。

该第2开关用MOS晶体管其电流路径的一端(漏极)连接在第1DMOS晶体管D1的栅极上,电流路径的另一端(源极)连接在第1及第2DMOS晶体管D1、D2的源极上,栅极连接在第3节点N3上。

另外,第3节点N3经由第14MOS晶体管M14连接在第3电流源I3的另一端上。

这里,例如在第3电流源I3驱动而流过电流的情况下,在第4电阻R4中流过电流而第14MOS晶体管M14开启。由此,第2开关用MOS晶体管的栅极电压超过阈值电压,第2开关用MOS晶体管开启。

另一方面,在第3电流源I3停止而不流过电流的情况下,在第4电阻R4中不流过电流,第14MOS晶体管M14关闭。通过该动作和由第2电流源I2的驱动带来的第10MOS晶体管M10的开启,第2开关用MOS晶体管的栅极电压成为不到阈值电压,第2开关用MOS晶体管关闭。另外,使第2开关用MOS晶体管的栅极电压成为不到阈值电压的电流路径在M10的开启后存续到栅极电压成为不到阈值电压为止,为从第3节点的N3经由第12、第10MOS晶体管M12、M10向第1、第2DMOS晶体管D1、D2的源极流出的路径。

即,第2开关元件SW2在第3电流源I3驱动而流过电流的情况下开启,另一方面,在第3电流源I3停止而不流过电流的情况下关闭。

此外,控制电路CON控制前第1至第3电流源I1~I3的动作。

该控制电路CON例如控制第1至第3电流源I1、I2、I3,以切换将第1、第3电流源I1、I3驱动而流过第1电流、并且第2电流源I2停止而不流过电流的第1状态、和将第2电流源I2驱动而流过第2电流、并且第1、第3电流源I1、I3停止而不流过电流的第2状态。

另外,在上述第1状态下,与第1实施方式同样,成为模拟开关500的关闭状态(第1、第2DMOS晶体管D1、D2关闭的状态)。

此外,在上述第2状态下,与第1实施方式同样,成为模拟开关500的开启状态(第1、第2DMOS晶体管D1、D2开启的状态)。

这里,控制电路CON在上述第1状态下进行控制,以从开始驱动第1电流源I1起在规定期间中将第3电流源I3驱动而流过第3电流。

由此,在该规定期间中,第2开关元件SW2开启。在该规定期间中,通过第2开关元件SW2开启,第1及第2DMOS晶体管D1、D2的栅极和源极成为同电位,能够更可靠地将第1、第2DMOS晶体管D1、D2关闭。

并且,在该规定期间的经过后,控制电路CON使第3电流源I3停止。由此,在上述第1状态下,在该规定期间的经过后,第2开关元件SW关闭。

例如,如果使第1电阻R1的电阻值变大而将第1电流设定得较小,则即使使第4电阻R4的电阻变小而将第3电流设定得较大,也能够在抑制消耗电流的增加的同时,更可靠且更高速地将第1、第2DMOS晶体管D1、D2关闭。

该模拟开关500的其他结构及动作与图1所示的模拟开关100是同样的。

即,根据有关本第5实施方式的模拟开关500,与第1实施方式的模拟开关100同样,能够降低输入信号的电压与输出信号的电压的差。

[第6实施方式]

在本第6实施方式中,对具有使在已述的第5实施方式中表示的模拟开关的极性反转的电路结构的模拟开关的结构的一例进行说明。

图8是表示有关第6实施方式的模拟开关600的结构的一例的电路图。另外,该图8的例子表示设第1导电型的MOS晶体管为nMOS晶体管、设第2导电型的MOS晶体管为pMOS晶体管、设第1电位为接地电位VSS、设第2电位为电源电位VDD的例子。即,在该图8中,与图7相同的标号表示将第5实施方式的结构的极性进行了反转的结构。

如图8所示,模拟开关600与第5实施方式的模拟开关500同样,具备第1电流源(关闭用电流源)I1、第2电流源(开启用电流源)I2、第3电流源(关闭用电流源)I3、第1电阻R1、第2电阻R2、第3电阻R3、第4电阻R4、第1导电型的第1MOS晶体管M1、第1导电型的第2MOS晶体管M2、第2导电型的第3MOS晶体管M3、第2导电型的第4MOS晶体管M4、第2导电型的第5MOS晶体管M5、第2导电型的第6MOS晶体管M6、第1导电型的第7MOS晶体管M7、第1导电型的第8MOS晶体管M8、第1导电型的第9MOS晶体管M9、第2导电型的第10MOS晶体管M10、第2导电型的第11MOS晶体管M11、第2导电型的第12MOS晶体管M12、第2导电型的第13MOS晶体管M13、第1导电型的第14MOS晶体管M14、第2导电型的第1DMOS晶体管D1、第2导电型的第2DMOS晶体管D2、第1开关元件SW1、第2开关元件SW2和控制电路CON。

该模拟开关600具有使图7所示的模拟开关500的电路结构的极性进行了反转的结构。

并且,具有以上那样的结构的模拟开关600的动作与将第5实施方式的动作的极性进行了反转的动作是同样的。

即,根据有关本第6实施方式的模拟开关600,与第5实施方式的模拟开关500同样,能够降低输入信号的电压与输出信号的电压的差。

[第7实施方式]

在本第7实施方式中,对具有将在已述的第1实施方式中表示的模拟开关的第5、第6MOS晶体管省略的电路结构的模拟开关的结构的一例进行说明。

图9是表示有关第7实施方式的模拟开关700的结构的一例的电路图。另外,在该图9中,与图1相同的标号表示与第1实施方式同样的结构而省略说明。

如图9所示,模拟开关700与第1实施方式相比,省略了第5、第6MOS晶体管M5、M6。

这里,例如控制电路CON根据选择将第1及第2DMOS晶体管D1、D2关闭的选择信号(未图示)来控制第1及第2电流源I1、I2,以切换为已述的第1状态。

由此,成为将第1电流源I1驱动(开启)而流过第1电流、并且第2电流源I2停止(关闭)而不流过电流的状态。

在上述状态下,由于在第1电阻R1中流过电流,所以第7MOS晶体管M7成为开启。由于在第2电阻R2中不流过电流,所以第8MOS晶体管M8成为关闭。进而,第3MOS晶体管M3关闭,并且第4MOS晶体管M4开启。

通过以上,第1节点N1的电压成为“High”电平,第1开关元件SW1开启。进而,第2节点N2的电压成为“Low”电平,第1、第2DMOS晶体管D1、D2关闭。另外,通过第1开关元件SW1开启,第1及第2DMOS晶体管D1、D2的栅极和源极成为同电位,所以第1、第2DMOS晶体管D1、D2能够更可靠地关闭。

并且,通过第1、第2DMOS晶体管D1、D2关闭,输入到输入端子TIN中的输入信号被切断,不被作为输出信号从输出端子TOUT输出。

另一方面,控制电路CON根据选择将第1及第2DMOS晶体管D1、D2开启的选择信号(未图示)来控制第1及第2电流源I1、I2,以切换为已述的第2状态。

由此,成为将第2电流源I2驱动(开启)而流过第2电流、并且第1电流源I1停止(关闭)而不流过电流的状态。

在上述状态下,由于在第1电阻R1中不流过电流,所以第7MOS晶体管M7为关闭。由于在第2电阻R2中流过电流,所以第8MOS晶体管M8为开启。进而,第3MOS晶体管M3开启,并且第4MOS晶体管M4关闭。

通过以上,第1节点N1的电压成为“Low”电平,第1开关元件SW1关闭。进而,第2节点N2的电压成为“High”电平,第1、第2DMOS晶体管D1、D2开启。

并且,通过第1、第2DMOS晶体管D1、D2开启,输入到输入端子TIN中的输入信号被作为输出信号从输出端子TOUT输出。

该模拟开关700的其他结构及动作与图1所示的模拟开关100是同样的。

即,根据有关本第7实施方式的模拟开关700,与第1实施方式的模拟开关100同样,能够降低输入信号的电压与输出信号的电压的差。

[第8实施方式]

在本第8实施方式中,对具有将在已述的第3实施方式中表示的模拟开关的第5、第6MOS晶体管省略的电路结构的模拟开关的结构的一例进行说明。

图10是表示有关第8实施方式的模拟开关800的结构的一例的电路图。另外,在该图10中,与图5相同的标号表示与第3实施方式同样的结构而省略说明。

如图10所示,模拟开关800与第3实施方式相比,省略了第5、第6MOS晶体管M5、M6。

该模拟开关800的其他结构与图3所示的模拟开关300是同样的。

并且,具有以上那样的结构的模拟开关800的动作与将第7实施方式的动作的极性进行了反转的动作是同样的。

即,根据有关本第8实施方式的模拟开关800,与第7实施方式的模拟开关700同样,能够降低输入信号的电压与输出信号的电压的差。

[第9实施方式]

在本第9实施方式中,对应用了在已述的实施方式中表示的模拟开关的多路调制器的结构的一例进行说明。

图11是表示有关第9实施方式的多路调制器1000的结构的一例的电路图。另外,图11的例子示出了多路调制器具备两个模拟开关的情况,但也可以具备3个以上的模拟开关。

如图11所示,多路调制器1000根据选择信号SC,选择多个输入信号S1、S2中的1个,作为输出信号Sout输出。

该多路调制器1000具备具有被输入输入信号S1、S2的输入端子TIN和将输入到输入端子TIN的输入信号S1、S2作为输出信号输出的输出端子TOUT的多个(这里是两个)模拟开关101、102。

并且,例如多路调制器1000根据选择信号SC,使模拟开关101成为开启状态,使模拟开关102成为关闭状态。由此,输入信号S1被作为输出信号Sout输出。

这里,在模拟开关101、102中应用在已述的各实施方式中记载的模拟开关的某个。即,该模拟开关101、102能够降低输入信号的电压与输出信号的电压的差。

即,根据具有以上的结构的多路调制器1000,能够降低多个输入信号的电压与输出信号的电压的差。

说明了本发明的一些实施方式,但这些实施方式是作为例子提示的,并不是要限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他的各种各样的形态实施,在不脱离发明的主旨的范围内能够进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围或主旨中,并且包含在权利要求书所记载的发明和其等价的范围中。

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