JPS58147209A - Amplifying circuit - Google Patents

Amplifying circuit

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JPS58147209A
JPS58147209A JP57029938A JP2993882A JPS58147209A JP S58147209 A JPS58147209 A JP S58147209A JP 57029938 A JP57029938 A JP 57029938A JP 2993882 A JP2993882 A JP 2993882A JP S58147209 A JPS58147209 A JP S58147209A
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mos
bias
voltage
channel
fet
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Eiji Masuda
英司 増田
Kenji Matsuo
松尾 研二
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Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To perform high-speed operation by connecting the input and output terminals of an inverter mutually through an MOS switch, and applying a bias voltage which has a value between a power voltage and a reference voltage to the back gate electrode in the MOSFET in the MOS switch. CONSTITUTION:A P channel MOSFET11 and an N channel MOSFET12 constitute a C-MOS inverter 13; the input and output terminals of the inverter 13 are connected mutually through an N channel MOSFET14 and a coupling capacitor 16 is provided on the input side of the inverter 13. An input signal IN is supplied to the gate of the FET14 and an output signal OUT is outputted from the inverter 13. To the gate of the FET14, a signal S is supplied to perform switch control. Further, a P channel MOSFET21 and an N channel MOSFET22 are connected in series between the power of voltage VDD and the ground of voltage VSS and the common connection point 23 of the drain is connected to the back gate electrode of the FET 14. Therefore, the bias voltage at the connection point 23 is made equal to the threshold voltage of the inverter 13 to obtain the amplifying circuit capable for high-speed operation.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明はいわゆるチl1yd形あるいはオートゼロサ
ンゲルトデータ形と呼はれる電圧比較回路に用いられる
増幅回路の改良に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field of the Invention] The present invention relates to an improvement of an amplifier circuit used in a voltage comparator circuit called a so-called chillyd type or an autozero-sangert data type.

〔発明の技術的背景とその問題点〕 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に内蔵される電圧比
較回路としても高性能のものが要求される。この電圧比
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つがあシ、これらの特
性は相互に関連している。
[Technical background of the invention and its problems] With the development of analog ICs such as integrated analog-to-digital conversion circuits, high performance voltage comparison circuits are required to be built into these ICs. There are three characteristics that are particularly required of this voltage comparison circuit: high-speed response, no offset, and high resolution, and these characteristics are interrelated.

第1図はMOS FETによ多構成されたチ誓、パ形あ
るいはオートゼロサンプルドr−タ形電圧比較回路に用
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MOS FET11とN f−wネルM
O8FET 1 jとからなるC−MOSインバータエ
コの入力端および出方端間を、NチャネルMOS FE
T J 4を用いたMOS FET スイ。
FIG. 1 is a block diagram of a conventional amplifier circuit used in a transistor-type, para-type, or auto-zero sample r-type voltage comparator circuit configured with multiple MOS FETs. This amplifier circuit consists of a P channel MOS FET11 and an N f-w channel M.
An N-channel MOS FE is connected between the input end and the output end of the C-MOS inverter eco consisting of O8FET 1
MOS FET switch using TJ4.

子回路L1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@16を設けるようにしたもので
ある。そして上記各1jjk16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−MO
SインバータL」からは出力信号OUTが出力されるよ
うになっている。また、上記MO8FETスイッチ回路
L」を構成するN f −w 4ルMO8FET 14
 (D’f −ト1imKU、このMOS FIT 1
4をスイッチ制御するための信号8が供給されるように
なっていて、さらにこのMOS FIT J 4のパ、
りr−)電極にはこの増幅回路に供給される電源電圧v
DD(正極性電圧)、接地電圧V1.(基準電圧)のう
ち一方の電圧■Pg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 FE
T J 4のダート電極に供給される制御信号SがV□
レベルに設定されることによってこのMOS FIT 
14がオンされる。MOS FET 14がオンされる
ことによ、9 C−MO8インパータ工」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
−MOSインバータエコの動作点が設定される。
Connected by child circuit L1, and further connected to C-MOS inverter 13.
A coupling capacitor @16 is provided on the input end side. An input signal IN is supplied to the input terminal of each of the above 1jjk16, and the C-MO
An output signal OUT is output from the "S inverter L". In addition, the N f -w 4 MO8FET 14 constituting the above MO8FET switch circuit L
(D'f-to1imKU, this MOS FIT 1
A signal 8 for switch control of MOS FIT J 4 is supplied, and furthermore, a signal 8 for controlling the switch of MOS FIT J 4 is supplied.
The power supply voltage v supplied to this amplifier circuit is applied to the r-) electrode.
DD (positive polarity voltage), ground voltage V1. One of the (reference voltages) Pg is supplied. In an amplifier circuit with such a configuration, first, MOS FE
The control signal S supplied to the dart electrode of T J 4 is V□
This MOS FIT by being set to the level
14 is turned on. When MOS FET 14 is turned on, the input/output terminal voltage of 9C-MO8 imperter is set to its circuit threshold voltage, thereby
- The operating point of the MOS inverter eco is set.

次に、信号Sがvsgレベルに設定されることによりて
MOS FICT 14がオフされ、この状態で入力信
号INがc−MOSインバータ13て増幅される、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、基本的な増幅回路二二、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、たとえは「”Monolithic 
Expandak+1*6 Bit 20 MI(z 
CMO8/ SO8〜ΦConvert@r’ AND
REW G。
Next, by setting the signal S to the vsg level, the MOS FICT 14 is turned off, and in this state, the input signal IN is amplified by the c-MOS inverter 13. Such an amplifier circuit has a simple circuit configuration. Moreover, since it is suitable for integration, it has a wide range of applications as a basic amplifier circuit. In addition, as an example of applying a voltage comparison circuit based on this principle to an analog-to-digital conversion circuit, an example is "Monolithic".
Expandak+1*6 Bit 20 MI(z
CMO8/ SO8~ΦConvert@r' AND
REW G.

F、 DINGWALL、  IEEE J、 5ol
id−8tats C1rcuit、 volSC−1
4,926〜932頁、D@c、1979jを参照され
たい。
F, DINGWALL, IEEE J, 5ol
id-8tats C1rcuit, volSC-1
4, pp. 926-932, D@c, 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
せようとするならは、前記増−回路内のMO8FETス
イ、子回路L1をオンさせてC−MOSインバータエコ
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
、子回路L」は単にMOS FET14をトランスファ
ゲートとして用いているだけなので、そのパ、クグート
電極には接地電圧v、1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)譬、クグ
ートパイアス効果の影響によって、MOS FIT 1
4のオン抵抗が高くなり、したがって、C−MOSイン
/4−夕13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 FETのしきい
値電圧は製造プロセス上は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はらつくと
、前記MO8FET 14のオン抵抗も高くなり、シた
がって、この場合にもC−MO8イ/パータ13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. In other words, if you want to give the above analog-to-digital conversion circuit high-speed conversion characteristics, turn on the MO8FET switch in the expansion circuit and the sub circuit L1 until the operating point of the C-MOS inverter eco stabilizes. We need to shorten the time. . However, in the prior art, since the MO8FET switch 14 and the sub-circuit L' simply use the MOS FET 14 as a transfer gate, the ground voltage v,1 is supplied to the gate electrodes thereof. For this reason,
When the voltage of the input signal IN increases, the MOS FIT 1
This has the drawback that the on-resistance of the C-MOS input/output 13 becomes high, and therefore it takes a long time until the C-MOS input/output 13 is set to the operating point. Furthermore, since the threshold voltage of the MOS FET fluctuates due to the manufacturing process, in the prior art, when the threshold voltage fluctuates toward a high absolute value, the on-resistance of the MO8FET 14 also increases, and thus In this case as well, there is a drawback that it takes a long time until the C-MO8/parter 13 is set to the operating point.

ところで王妃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15を構成するMOS F
ET J 4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。
By the way, other conventional techniques for eliminating queen defects include:
MOS F constituting the MOS FET switch circuit 15
In order to lower the on-resistance of ET J 4, efforts are being made to increase its channel width.

しかしながら、前記MO8FETスイッチ回路上」を構
成するMOB FICT J 4では、ゲート電極とソ
ース電極およびドレイン電極との間に発生する寄生容量
を介して、そのソース、ドレイン@に制御信号Sのフィ
ードスルー現象による漏れが起こり、これによってC−
MOSイ/″−夕13ののであるが、MOS FET 
l 4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。したがりて、MOS FET J 4のチャネル
幅を増加させるという従来技術では、チHy /9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
ての最も重要な特性の一つでおるオフセットレス特性が
損なわれる。したがって、この種の用途に用いられる前
記MO8FET J 4のチャネル幅すなわち素子寸法
はできるだけ小さくすることが好ましい。
However, in the MOB FICT J 4 that constitutes the MO8FET switch circuit, a feed-through phenomenon of the control signal S to the source and drain via the parasitic capacitance generated between the gate electrode and the source and drain electrodes occurs. leakage occurs, which causes C-
MOS FET
Increasing the channel width of l4 also increases the value of the parasitic capacitance, which results in an increase in the offset voltage. Therefore, the conventional technique of increasing the channel width of MOS FET J4 impairs the offset-less characteristic, which is one of the most important characteristics of a CH/9 type or auto-zero sampled data type voltage comparison circuit. . Therefore, it is preferable that the channel width, that is, the element dimensions, of the MO8FET J4 used for this type of application be made as small as possible.

一方、前記MO8FET 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
Sの■、レベルが5vo時、−−ン抵抗は10にΩない
し100にΩに達するのが通常であり、特に前記C−M
OSイ/パータ工」の動作点電圧が2.5v程度の場合
のオン抵抗は高くなp、100にΩ近辺にまで達するこ
ともまれではない。したがって、前記MO8FET 1
4の素子寸法を最小にすると、動作点設定に要する時間
が長くかかシ、高速動作を実現することはできない。
On the other hand, when the MO8FET 14 is actually manufactured with the element size minimized, when the control signal S supplied to the gate electrode has a level of 5Vo, the -on resistance reaches 10Ω to 100Ω. is normal, especially the above C-M
When the operating point voltage of "OSI/Parter" is about 2.5V, the on-resistance is high, and it is not uncommon for it to reach around 100Ω. Therefore, the MO8FET 1
If the element size of No. 4 is minimized, the time required to set the operating point is long, and high-speed operation cannot be achieved.

さらに前記したようにMOS FETのしきい値電圧は
製造グロセス上±o、av@度ばらつき、特にNチャネ
ルMOS FICTの場合にはしきい値電圧が高い方向
にはらりくと、上記オン抵抗はさらにでφのNチャネル
MOSFETのゲート電極に560vo電圧を供給した
場合の、入力電圧(ソース電極あるいはドレイン電極へ
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−値電圧V、h= 1、Ovで入力電圧が2.
5vの時のオン抵抗は約28にΩ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19にΩ、高い方へ0.3vずれると
65にΩとなる。すなわち、しきい値電圧が同じイ直だ
けはらつい九場合、低い方へはらつくよりも高い方へは
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
Furthermore, as mentioned above, the threshold voltage of MOS FET varies by ±o, av@ degree due to manufacturing process, and especially in the case of N-channel MOS FICT, as the threshold voltage increases, the above-mentioned on-resistance further increases. FIG. 3 is a characteristic diagram of input voltage (voltage supplied to a source electrode or drain electrode) versus on-resistance when a 560 vo voltage is supplied to the gate electrode of an N-channel MOSFET with φ. In FIG. 2, when the threshold voltage V, h=1, Ov, the input voltage is 2.
The on-resistance at 5V is approximately 28Ω, and when the input voltage is 2
.. When the threshold voltage vth is 5V, if the threshold voltage vth shifts by 0.3V toward the lower side, the on-resistance becomes 19Ω, and when it shifts by 0.3V toward the higher side, the on-resistance becomes 65Ω. That is, when the threshold voltage fluctuates in the same direction, it can be seen that the rate of increase in on-resistance is greater when the threshold voltage fluctuates higher than when it fluctuates lower.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

したがって、この発明の目的は、反転増幅手段の動作点
設定を速やかに行なうことができ、もって高速動作が可
能な増幅回路を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an amplifier circuit that can quickly set the operating point of an inverting amplifying means and thus can operate at high speed.

〔発明の概要〕[Summary of the invention]

この発明に係る増幅回路では、C−MOSインノ櫂−タ
の入力端および出力端間をNチャネルMOSFETを用
いたMOS FETスイッチ回路で接続し、さらに上記
NチャネルMO8FETの・々ツクゲート電極に電源電
圧と基準電圧との間の値を持つ/々イアス電圧を供給す
るバイアス発生回路を設けることによって、上記MO8
FETの見かけ上のしきい値電圧を低くし、これによっ
てMOS FETスイ、チ回路におけるオン抵抗を低く
保ち、C−MOSインバータの動作点の設定を速やかに
行なって高速動作を可能とするようにしたものである。
In the amplifier circuit according to the present invention, the input end and the output end of the C-MOS inverter are connected by a MOS FET switch circuit using an N-channel MOSFET, and a power supply voltage is applied to each gate electrode of the N-channel MOSFET. By providing a bias generation circuit that supplies a voltage having a value between
By lowering the apparent threshold voltage of the FET, the on-resistance in the MOS FET switch and switch circuits is kept low, and the operating point of the C-MOS inverter can be quickly set to enable high-speed operation. This is what I did.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、図面を参照してこの発明の一実施例を一明する。 Hereinafter, one embodiment of the present invention will be explained with reference to the drawings.

第3丙はこの発明の一実施例回路の構成図であシ、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
0図においてPチャネル MOS FIT J 1とN
チャネルMOS FIT J 2とでC−MOSインバ
ータ(反転増幅手段)13を構成し、このインパータエ
1の入力端および出力端間をNチャネルMOS FET
 CMOS スイy f )14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。そして上記容量160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−MO&イ
ンバータJJからは出力信号OUTが出力されるように
なっている。また、上記NチャネルMO8FET14の
ゲート電極には、このMOS FET 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。
3C is a configuration diagram of a circuit according to an embodiment of the present invention, and in FIG. 0, parts corresponding to those of the conventional circuit in FIG.
A C-MOS inverter (inverting amplification means) 13 is configured with channel MOS FIT J 2, and an N-channel MOS FET is connected between the input terminal and output terminal of this inverter 1.
Connect with CMOS switch y f)14, and then connect with C-
A coupling capacitor 16 is provided on the input end side of the MOS inverter 13. An input signal IN is supplied to the input terminal of the capacitor 160, and an output signal OUT is output from the C-MO and inverter JJ. Further, a signal S for controlling the switch of this MOS FET 14 is supplied to the gate electrode of the N-channel MO8FET 14.

さらに上記C−MOSインバータ13に与えられる電源
電圧vDD、接地電圧v0をそれぞれの印加点間KPチ
ャネルMO8FET 、? 1とNチャネルMOS F
ETJJのソース、ドレイン間ヲ直列接続し、両FIT
のドレイン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MO8
FET 21とNチャネルMOS FET 22の両ゲ
ート電極を接続してノ々イアス発生回路L1を構成する
。また、上記バイアス発生回路1コのバイアス電圧出力
端23を上記NチャネルMO8FET 14のパ、クグ
ート電極に接続する。
Furthermore, the power supply voltage vDD and ground voltage v0 applied to the C-MOS inverter 13 are connected to the KP channel MO8FET, ? between the respective application points. 1 and N channel MOS F
Connect the source and drain of ETJJ in series, and connect both FITs.
The common drain connection point of the bias voltage output terminal 23 is connected to the bias voltage output terminal 23 of the P-channel MO8.
The gate electrodes of FET 21 and N-channel MOS FET 22 are connected to form a noise generating circuit L1. Further, the bias voltage output terminal 23 of the bias generating circuit 1 is connected to the pass and cross electrodes of the N-channel MO8FET 14.

すなわち、第3図に示す実施例回路は、C−MOSイン
バータ13の入出力端間をMOSスイ、テとしてのNチ
ャネルMOS FIT 14で接続し、このMOS F
ET 14のパ、クグート電他Vこバイアス発生回路互
」からの接地電圧■111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, in the embodiment circuit shown in FIG.
A bias voltage higher than the ground voltage 111 is always supplied from the ET 14's bias voltage generating circuit 111.

上記構成でなる実施例回路において、バイアス発生回路
L」はC−MOSインバータの入出力端間を短絡した如
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における電圧は、次の(1)式で表わせるC−MO
Sインバータとしての回路しきい値電圧vtheVC等
しい。
In the embodiment circuit having the above configuration, the bias generation circuit L'' has a circuit configuration in which the input and output terminals of a C-MOS inverter are short-circuited, so that the voltage at the bias voltage output terminal 23 is as follows (1 ) C-MO which can be expressed by the formula
The circuit threshold voltage vtheVC as an S inverter is equal.

ここで、 v、、、 : pチャネルMO8FET J Jのしき
い値電圧vthN ” N ? ヤネルMO8FET 
22C)しきい値電圧であシ、さらにに、 、 KNは
PチャネルMO8FETjlおよびNチャネルMOS 
FET 2 Jのドレイン電流ら、の係数で、 である、またここで、 W、、wN:P?+ネルMO8FET 21およびNチ
ャネルMOS FET 22の谷チャネル幅”p −L
v ” PチャネルMO8FET 21およびNチャネ
ルMOS FET 22の各チャネル長’@X   ”
ゲート絶縁膜の厚さ 1゜X  !ダート絶縁膜の一電率 μ2.μN:正孔および電子の各実効移動度である。
Here, v, , : Threshold voltage of p-channel MO8FET J J
22C) Threshold voltage, and further, , KN are P-channel MO8FETjl and N-channel MOS
The drain current of FET 2 J is a coefficient of , and where, W, , wN:P? + channel MO8FET 21 and N channel MOS FET 22 valley channel width “p −L
v ” Channel length of P-channel MO8FET 21 and N-channel MOS FET 22 '@X ''
Gate insulating film thickness 1°X! Electrical constant μ2 of dirt insulating film. μN: Effective mobility of holes and electrons.

上記(1)〜(3)式から明らかなように、CMO8イ
ンパ、−夕としての圓略しきい値電圧vthc5すなわ
ちバイアス発生回路1コのバイアス電圧出力端23の電
圧として、PチャネルMO8FET 2 JおよびNチ
ャネルMOS FET 22のチャネル幅、チャネル長
の設定によって、vDDとv、lllO間の値を持つ電
圧を得ることができる。すなわち、MOS スイッチと
してのNチャネルMOS FET 14のバ、クグート
電極には■111以上のバイアス電圧が供給され、これ
によってこのMOS FET 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MOS FET 14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 equations (1) to (3), as the universal threshold voltage vthc5 as the CMO8 imper, that is, the voltage at the bias voltage output terminal 23 of the bias generation circuit 1, the P-channel MO8FET 2J and By setting the channel width and channel length of the N-channel MOS FET 22, a voltage having a value between vDD and v,llIO can be obtained. That is, a bias voltage of 111 or more is supplied to the negative electrodes of the N-channel MOS FET 14 as a MOS switch, and as a result, the apparent threshold voltage of this MOS FET 14 is lower than that of the conventional one. becomes, therefore,
The on-resistance of this MOS FET 14 can be made sufficiently lower than that of the conventional one.

ところで、上記MO8FET 14のパ、クグート電極
に供給される電圧は、オン抵抗のみを考えれは高けれは
高い相好ましく、vDDそのものの値に設定すればよい
が、反面1p3*電流の点て問題が生じる。これはMO
Bスイ、チとして用いられるNチャネルMO8FET 
14のパッ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、パックゲート電極側をP導電蓋層
とするPN接合が構造上発生し、イfi M2S FE
T 14の・量、クグート電極にvDl)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、したがって、
上記NチャネルMO8FET 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、v
DDとvsgとの間の値を持つ電圧に設定する必要があ
る。
By the way, considering only the on-resistance, the voltage supplied to the P and Kgut electrodes of MO8FET 14 is preferably higher, and can be set to the value of vDD itself, but on the other hand, a problem arises in terms of the 1p3* current. . This is M.O.
N-channel MO8FET used as B switch and switch
A PN junction is structurally generated between the 14 pack gate electrodes and each of the source and drain electrodes, with the pack gate electrode side serving as a P conductive lid layer.
If the amount of T14 (vDl) itself is supplied to the Kugut electrode, a current will always flow from the pack gate electrode to the source or drain electrode, resulting in extremely large current consumption.
The bias voltage supplied to the pack gate electrode of the N-channel MO8FET 14 is set to v
It is necessary to set the voltage to a value between DD and vsg.

さらに第3図に示す回路を集積化する場合、MO8スイ
ッチであるNチャネルMO8FIST 14とバイアス
発生回路1ノ内のNチャネルMO8FET22は同一グ
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はらつく。そこで
いま、たとえばMOS FIT I 4のしきい値電圧
が高い方にはらっくなったとすると、MOS FET 
z x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MOS FET 14の実質的
なし白い値電圧は下げられるため、このMOS FET
 J 4のオン抵抗は下げられる。
Furthermore, when integrating the circuit shown in FIG. 3, the N-channel MO8FIST 14, which is the MO8 switch, and the N-channel MO8FET 22 in the bias generation circuit 1 are manufactured with the same process, so their respective threshold voltages are set to a predetermined value. It fluctuates in the same direction with respect to the threshold voltage. So, for example, if you are reluctant to use a high threshold voltage for MOS FET I4, then the MOS FET I4
The threshold voltage of z x also varies toward the higher side, as described in (1) above.
The bias voltage from the bias generation circuit 24 expressed by the equation increases. When the actual value voltage of MOS FET 14 is lowered, this MOS FET
The on-resistance of J4 is reduced.

一方、上記とは逆に、MOS FET J 4のしきい
値電圧が低い方にはらつき、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) 、MOS FET
 22のしきい値電圧も低い方向にはらつき、前記(1
)式で表わされるバイアス発生回路1」からのバイアス
電圧は低くなる。
On the other hand, contrary to the above, if the threshold voltage of MOS FET J4 fluctuates toward the lower side and its on-resistance becomes lower than a predetermined value (lower on-resistance is not desirable for an amplifier circuit) ), MOS FET
The threshold voltage of 22 also fluctuates in the lower direction, and the threshold voltage of (1
) The bias voltage from the bias generation circuit 1 expressed by the equation becomes low.

したがって、この場合、MOS FET 14の実質的
なしきい値電圧は上げられるため、このMOSFET 
J 4のオン抵抗は上けられる。すなわち、バイアス発
生回路L1からのバイアス電圧をMOS FIT J 
4のパックゲート電極eこ供給することにより、MOS
 FET 14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MO
S FET 140オン抵抗の上昇を防止することがで
きる。
Therefore, in this case, the effective threshold voltage of MOS FET 14 is increased, so that this MOSFET
The on-resistance of J4 can be increased. That is, the bias voltage from the bias generation circuit L1 is applied to the MOS FIT J
By supplying 4 pack gate electrodes, the MOS
The on-resistance of FET 14 can almost always be kept close to a constant value, especially when the threshold voltage becomes high.
An increase in the on-resistance of the S FET 140 can be prevented.

第4図は上記実施例回路における、MOS FET14
とバイアス発生回路110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Nllの半導体基板101
に二つのPウェル領域102゜103が形成され、この
一方のPウェル領域102内にはMOS FIT 14
のソース、ドレインとなる一対のN+型領領域1041
05と、このPウェル領域102すなわちMOS FI
CT 14のパ、クグート電極に対してコンタクトをと
るためのP”ffi領域106が設けられる。さらに他
方のPウェル領域103内には、バイアス発生回路74
を構成する一方のMOS FET J Jのソース。
FIG. 4 shows the MOS FET 14 in the above embodiment circuit.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a specific element structure of a bias generation circuit 110 portion. In the figure, a semiconductor substrate 101 of Nll
Two P well regions 102 and 103 are formed in one of the P well regions 102, and a MOS FIT 14 is formed in one of the P well regions 102.
A pair of N+ type regions 1041 serving as the source and drain of
05 and this P well region 102, that is, MOS FI
A P”ffi region 106 is provided for making contact with the P well region 103 of the CT 14. Furthermore, within the other P well region 103, a bias generating circuit 74 is provided.
The source of one of the MOS FETs JJ.

ドレインとなる一対のN+微領域xov、1osと、と
のPウェル領域10Bに対してコンタクトをとるための
p”m@域109が設けられ、基板101にはバイアス
発生回路11を構成する他方のMOS FICT J 
Jのソース、ドレインとなる一対のp”li*域110
.111が設けられる。
A p''m@ region 109 is provided to make contact with the P well region 10B of a pair of N+ micro regions xov and 1os, which will serve as the drain, and the substrate 101 is provided with the MOS FICT J
A pair of p"li* regions 110 that become the source and drain of J
.. 111 is provided.

そして、上記一対のN+型領領域104105上にまた
がってMOS FET J 4のゲート電極112が設
けられ、このゲート電極112には信号8が供給される
。また、上記一対のN+型領領域101108上にまた
がってMOS FET 22のゲート電極113が、一
対のP+型領域110 、 I J J上にまたがって
MOS FET 2 Jのダート電極114がそれぞれ
設けられ、この両ダート電極113゜114は共にバイ
アス電圧出力端23tf:、接続される。さらにこの出
力端23には前記Nm領域107、前記P+型領域11
0が接続され、出力端23は前記p mm域106に接
続される。前記P11域111は電源電圧V、印加点に
接続され、前記N+型領領域08および前記P+減領領
域09は接地電圧vas印加点に接続される。
A gate electrode 112 of MOS FET J 4 is provided across the pair of N+ type regions 104105, and signal 8 is supplied to this gate electrode 112. Further, the gate electrode 113 of the MOS FET 22 is provided over the pair of N + type regions 101108, and the dirt electrode 114 of the MOS FET 2 J is provided over the pair of P + type regions 110 and IJJ, respectively. Both dart electrodes 113 and 114 are connected to the bias voltage output terminal 23tf. Further, this output end 23 includes the Nm region 107 and the P+ type region 11.
0 is connected, and the output end 23 is connected to the p mm region 106. The P11 region 111 is connected to the power supply voltage V, an application point, and the N+ type region 08 and the P+ area reduction region 09 are connected to a ground voltage vas application point.

第5図は前記m2図に示す特性図の場合と同様に、MO
8スイ、チとなるNチャネルMO8FET14のチャネ
ル暢Wとチャネル長りとの比W/1゜をiスフ上で1に
設定し、そのダート電極にs、ovoiIE圧を供給し
、かつバイアス発生回路Ll内のPチャネルMO8FE
T 21のW/Lをマスク上て6/42KSNチャネル
MO8FIT J JのW/I、をマスク上で35/7
にそれぞれ設定してMOS FET 14のパ、クグー
ト電極に供給されるバイアス電圧が約1.2V−1,5
Vとなるようにした場合の、入力電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、入力電圧かL5
 v”t”かツMO8FIET 14 (Dしきい値電
圧vtkが0.7V、1.OV、1.3VC1時でそれ
ぞれ15kQ。
As in the case of the characteristic diagram shown in the above m2 diagram, FIG.
The ratio W/1° of the channel width W to the channel length of the N-channel MO8FET 14, which becomes 8 switch and 1, is set to 1 on the i screen, and the s and ovoi IE pressures are supplied to the dirt electrode, and the bias generation circuit is P-channel MO8FE in Ll
T 21 W/L on mask 6/42KSN channel MO8FIT J J W/I on mask 35/7
The bias voltage supplied to the electrodes of MOS FET 14 is approximately 1.2V-1.5.
FIG. 3 is a characteristic diagram of input voltage versus on-resistance when the voltage is set to V. FIG. As is clear from Figure 5, the input voltage or L5
v"t" MO8FIET 14 (15kQ when D threshold voltage vtk is 0.7V, 1.OV, 1.3VC1, respectively.

18にΩ、25にΩのオン抵抗値となっている。これら
の値は、前記第2図の場合の19にΩ、28にΩ、65
にΩに比較して大幅に低減化されていることは着倒であ
る。また、MOS FIT 14のしきい値電圧が製造
プロセス上はらついた場合でも、オン抵抗のはらつきは
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1.2 
V −1,5Vの場合であるが、前記バイアス発生回路
741内のP、N両fヤネ#)l&)8 FICT 2
1 、 j JC)素子寸法の設定を変更することによ
って、たとえは2.0v〜2.5vに上昇させることも
できる。そして、このバイアス電圧を高めることによっ
て、上記MO8FET 140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シ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。
The on-resistance value is 18Ω and 25Ω. These values are 19Ω, 28Ω, and 65Ω in the case of Fig. 2 above.
The fact that it is significantly reduced compared to Ω is a sign of wear. Further, even if the threshold voltage of the MOS FIT 14 varies due to the manufacturing process, the variation in on-resistance is significantly improved compared to the conventional method. Also, this fifth
The on-resistance value in the figure is 1.2 when the bias voltage is 1.2.
In the case of V -1,5V, both P and N in the bias generation circuit 741 are
1, j JC) By changing the settings of the element dimensions, it can be increased to, for example, 2.0v to 2.5v. By increasing this bias voltage, the on-resistance of the MO8FET 140 can be further reduced, and the influence of variations in threshold voltage can be further reduced; however, as described above, The value of this bias voltage should be determined in consideration of current consumption.

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互lの他の例の
構成図である。第6図に示すものは■、印加点とバイア
ス電圧出力端2Jとの間に定電流源回路31を接続し、
またバイアス電圧出力端2SとV□印加点との間に抵抗
32と前記M08 FET J 4と同一チャネル、す
なわちNチャネルのMOS FET s sのドレイ/
、ソース間−を直列接続し、さらにこのMOS FET
 J Jのゲート電極をバイアス電圧出力31112B
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、定電流源回路s1の出力電流
11抵抗32の抵抗値RおよびMO8FICTの素子寸
法それぞれに応じた、vDDとV。
FIGS. 6 to 8 each show other embodiments of the present invention, and are configuration diagrams of other examples of the bias generating circuits. In the case shown in FIG. 6, a constant current source circuit 31 is connected between the application point and the bias voltage output terminal 2J,
In addition, between the bias voltage output terminal 2S and the V□ application point, there is a resistor 32 and a drain of the same channel as the M08 FET J4, that is, an N-channel MOS FET ss.
, between the sources are connected in series, and further this MOS FET
J J gate electrode bias voltage output 31112B
It was designed to connect to. In the bias generation circuit having such a configuration, vDD and V are determined depending on the output current 11 of the constant current source circuit s1, the resistance value R of the resistor 32, and the element dimensions of the MO8FICT, respectively.

の関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32が存在しないと仮定し、MOS 
FICT s 3のしきい値電圧をvthN33、ノ4
イアス電圧をVとすると、” vthss e vo間
には次のような比例式が成立する。
A bias voltage having a value of the function is output. Also, assuming that the resistor 32 does not exist in this circuit, the MOS
The threshold voltage of FICT s 3 is vthN33, No4
When the bias voltage is V, the following proportional equation holds true between vthss e vo.

IocK(vo−■い、、)2       曲・・曲
・・(4)K:比例定数 上記(4)式は、MOS FIT J jのしきい値電
圧vthおが高くなるとバイアス電圧V。も高くな9、
これとは反対にvthssが低くなるとV。も低くぐな
ることを示している。したがって、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
アス発生回路互lの時と同様に、製造プロセス上のしき
い値電圧のばらつきに対してMOS FIT 14のオ
ン抵抗をtlは一定値に近ずけることができる。なお、
抵抗32はMEJ8 FET S Jのドレイン、ソー
ス間電圧に一定の電圧を加算せしめたバイアス電圧■。
IocK(vo-■ii,,)2 Song... Song... (4) K: Constant of proportionality In the above equation (4), as the threshold voltage vth of MOS FIT J j increases, the bias voltage V. Too expensive 9.
On the other hand, when vthss becomes low, V. It also shows that it is getting low. Therefore, even if the bias voltage from this bias generation circuit is used, the ON of the MOS FIT 14 will be affected by variations in threshold voltage due to the manufacturing process, as in the case of alternating the bias generation circuits in the circuit shown in FIG. The resistance tl can be made close to a constant value. In addition,
The resistor 32 is a bias voltage (■) that adds a certain voltage to the drain-source voltage of MEJ8 FET SJ.

を得るために設けられている。It is designed to obtain.

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V 印加点との1 間に前記MO8FET J 4と同一チャネルの、すな
わちNチャネルのMOS FET 42のドレイン、ソ
ース間を接続し、さらにこのMOS FET 42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。このような構成てなるバイアス1生回路
でa、負荷抵抗41の抵抗値とMOS FIT 4 J
 (D素子寸法に応じた、vDDとv81I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V。’ 、MOS F
ET 4 Jのしきい値電圧を■th4□とするとV。
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 a load resistor 41 of the same channel as the MO8FET J4 is connected between the bias voltage output terminal 23 and the V application point. That is, the drain and source of an N-channel MOS FET 42 are connected, and the gate electrode of this MOS FET 42 is connected to the bias voltage output terminal 23. In the bias 1 raw circuit with such a configuration, a, the resistance value of the load resistor 41 and the MOS FIT 4 J
(A bias voltage having a value between vDD and v81I according to the D element size is output. Also, in this circuit, the output bias voltage is V.', MOS F
Letting the threshold voltage of ET 4 J be ■th4□, it is V.

′とvth4□との間には次のような比例式が成立する
The following proportional expression holds between ' and vth4□.

K′=比例定数 上記(5)式は、MOS FET J Jのしきい値電
圧vth4□と・々イアスミ圧V。′とが比例している
ことを表わすものでちゃ、シたがって、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 FET 14のオン抵抗をほぼ一定値に近ず
けることがてきる。
K'=proportionality constant Equation (5) above is based on the threshold voltage vth4□ of MOS FET JJ and the Iasumi pressure V. Therefore, even if this circuit is used, the on-resistance of the MOS FET 14 can be kept close to a constant value even if the threshold voltage varies due to the manufacturing process. I can get away with it.

ところで、上記第6図および#I7図に示すバイアス発
生回路てはいずれの場合でも、出方されるバイアス電圧
はNチャネルMOS FET 3 B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 F
IT J 4のしきい値電圧のほらつきを考慮せず、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。す
なわち、第8図に示す回路は、vDD印加点とV、。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51.5;2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
、この回路て得られるバイアス電圧を前記MO8FIT
 14のべ、クグート電極に供給することによ5、MO
S FET 14のオン抵抗を従来よシも十分に低い値
とすることができる。
Incidentally, in any case of the bias generation circuit shown in FIG. 6 and #I7, the bias voltage output changes depending on the threshold voltage of the N-channel MOS FET 3B or 42. However, MOS F
If the on-resistance of IT J 4 simply needs to be lowered without considering the fluctuation of the threshold voltage, the 8th
A bias generation circuit as shown in the figure can also be used. That is, the circuit shown in FIG. 8 has a voltage between the vDD application point and V. Two resistors 51 and 52 are connected in series between the application point and the bias voltage output terminal 23, which is the series connection point, is connected to the bias voltage output terminal 23.
A constant bias voltage divided according to the resistance ratio of the resistors 51.5 and 2 is obtained. Therefore, the bias voltage obtained by this circuit is
14, by supplying it to the Kugut electrode 5, MO
The on-resistance of the S FET 14 can be set to a sufficiently lower value than in the conventional case.

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.cs
2,63それぞれ、これら各イン/4−夕の入出力端間
を短絡して動作点を設定するためのNチャネルMOS 
FET 54 、65 、6 gそれぞれおよび結合容
@61,611.69それぞれからなる増幅回路ム1,
72.73をカスケード接続して、全体として高いグイ
ンヲ持つ増幅回路を構成するようにしたものである。ま
た、上記増幅回路のうち、初段の増幅回路L」内のMO
S FET 64のパ、クグート電極には、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V。、が供給され、中
間段の増幅回路72内のMOB FET 65のパック
r−)電極には、同じく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75からの
バイアス電圧v02が供給され、さらに終段の増幅回路
LJ内rDMO8FIT e aのパ、クグート電極に
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16からのバイアス電圧
V。3が供給される。そして、各C−MOSインバータ
61,62.63および各バイアス発生回路?4.75
.76に供給される電源電圧v0がたとえij 5. 
OVの場合に、上記バイアス電圧■01 # v021
 v03として2.0V 〜2.5V。
FIG. 9 is a configuration diagram of an applied example circuit of the present invention. This circuit consists of a C-MOS inverter 61. for signal inversion and amplification. cs
N-channel MOS for setting the operating point by short-circuiting the input and output terminals of each of the input and output terminals of 2 and 63, respectively.
Amplifier circuit 1 consisting of FETs 54, 65, 6 g and coupling capacitances @61, 611.69, respectively;
72 and 73 are connected in cascade to form an amplifier circuit with a high overall power. In addition, among the above amplifier circuits, the MO in the first stage amplifier circuit L''
C-MOS is used for the S FET 64 electrode
Bias voltage V from a bias generation circuit 74 configured by short-circuiting the input and output terminals of an inverter. , and the pack r-) electrode of the MOB FET 65 in the intermediate stage amplifier circuit 72 receives a bias voltage from a bias generation circuit 75 which is also configured by shorting the input and output terminals of a C-MOS inverter. V02 is supplied, and the bias voltage from the bias generation circuit 16 configured by shorting the input and output terminals of the C-MOS inverter is supplied to the terminal electrodes of rDMO8FIT e a in the final stage amplifier circuit LJ. V.3 is supplied, and each C-MOS inverter 61, 62.63 and each bias generation circuit ?4.75
.. Even if the power supply voltage v0 supplied to 76 is ij5.
In the case of OV, the above bias voltage ■01 # v021
2.0V to 2.5V as v03.

1.5 V 〜2.OV、 1.2 V 〜1.5 V
21)!それぞれ得られるように各バイアス発生回路7
/4,715゜26内の素子寸法比が設定される。なお
、MO8FICT 64 、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に近い側の増幅回路はど小
さい電圧の信号を取シ扱うため、それだけ動作点設定用
のMOS FET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に歳も近い
初段の増幅回路71内0MO8FIT 64のパ、クグ
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。
1.5 V ~2. OV, 1.2V ~ 1.5V
21)! Each bias generation circuit 7
The element size ratio within /4,715°26 is set. Note that the control signal 8 is commonly supplied to the gate electrodes of the MO8FICTs 64, 65, and 66. In a circuit configured like this, the amplifier circuit on the side closer to the input signal IN handles a signal with a much lower voltage, so the on-resistance value of the MOS FET for setting the operating point is reduced accordingly to increase the operating speed. There is a need. Therefore, by supplying the highest bias voltage to the 0MO8FIT 64 electrodes in the first stage amplifier circuit 71, which is close to the input signal IN, a voltage comparator circuit that is fast and has offset-less characteristics is constructed as a whole. 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
、たとえは第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 FET 14である場合について説明したが、こ
れはPチャネルMO8FETを用いてもよく、Pチャネ
ルのものを用いる場合には前記各バイアス発生回路の電
1!A電圧■。
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
Although the case where the OS FET 14 is used has been described, a P-channel MO8FET may also be used, and if a P-channel MO8FET is used, the voltage 1! A voltage ■.

と接地電圧Vjlとの関係を逆にする必要がある。It is necessary to reverse the relationship between and ground voltage Vjl.

また、さらにSO8CMO8fロセスを用いるならは、
第10図に示すように、MOSスイッチとしてNチャネ
ルMOS FIT 81とPチャネルMO8FET 8
 Jを並列接続したMOaX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入出力端
間が短絡されたC−MOSインバータを用いるならは図
示の如き構成となる。すなわち、NチャネルMOS F
ET&Jの・譬ツクゲート電極にパイアス電圧を与える
ためのバイアス発生回路8Sは、vDD印加点とvam
印加点との間にPチャネk MOS FIT tt 4
とNチャネルMO8FICT g 5 カ直列接続され
、かつ両ダ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チャスルMO8FIT 
82のパックダート電極にバイアス電圧を与えるだめの
バイアス発生回路86は、V□印加点とvDD印加点と
の間にPチャスルMO8FICT 87とNチャスルM
O8FET 811が直列接続され、かつ両ダート電極
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
Also, if you use the SO8CMO8f process,
As shown in FIG. 10, an N-channel MOS FIT 81 and a P-channel MO8FET 8 are used as MOS switches.
It is also possible to use an MOaX switch in which J is connected in parallel, and if a C-MOS inverter whose input and output terminals are short-circuited is used as the bias generation circuit in this case, the configuration as shown in the figure will be obtained. That is, N channel MOS F
A bias generation circuit 8S for applying a bias voltage to the gate electrode of ET&J connects the vDD application point and the vam
P channel k MOS FIT tt 4 between application point
and N-channel MO8FICT g 5 are connected in series, and both dart electrodes are connected to the common drain point. On the other hand, P Chasle MO8FIT
A bias generation circuit 86 for applying a bias voltage to the pack dart electrode 82 has a P channel MO8FICT 87 and an N channel M between the V□ application point and the vDD application point.
The configuration is such that the O8FETs 811 are connected in series and both dart electrodes are connected to the common drain connection point.

前記した実施ガまたは応用fpIl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
(ロ)路に適用したものであったが、次にこの発明をス
イッチド・キャパシタ積分回路に応用した例について説
明する。
In each case, the above-mentioned embodiment or application fpIl applied the present invention to a voltage comparison circuit of an analog-to-digital conversion circuit, but next, the present invention was applied to a switched capacitor integration circuit. An example will be explained below.

第11図(よ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MOS FET 20 Jをオンさせて
、入カイd号INにより容量202に電荷を充電し、次
にφ2のタイミングでMOS FET203をオンさせ
て容1202の放電を行なう。
FIG. 11 is a circuit diagram of a switched capacitor integration circuit according to the prior art. That is, this circuit has φ,
The MOS FET 20J is turned on at the timing φ2 to charge the capacitor 202 with the input voltage IN, and then the MOS FET 203 is turned on at the timing φ2 to discharge the capacitor 1202.

つまり、二つのMOS FET 20 J 、 20 
Jは抵抗素子として働き、この抵抗素子を通った4M号
が容量204および演算増幅器205からなる回路で積
分されるものであり、そのvp細な動作は[J、T、C
&V@l at al  : Sampl@d Ana
log  Filt@ring UsiqSwitch
ed Capacitor@aa R@5istor 
Equivalents 、 IEEE Jof  5
olid−8tate−C1rcuits、   vo
l、  5C−12+  46  、   Dec。
In other words, two MOS FETs 20 J, 20
J acts as a resistance element, and the 4M signal passing through this resistance element is integrated by a circuit consisting of a capacitor 204 and an operational amplifier 205, and its vp detailed operation is [J, T, C
&V@l at al: Sample@d Ana
log Filt@ring UsiqSwitch
ed Capacitor@aa R@5istor
Equivalents, IEEE Jof5
olid-8tate-C1rcuits, vo
l, 5C-12+ 46, Dec.

1977、p592〜p599Jを参照されたい。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MOS
 FET 20 J 、 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、積分回路の秤量比の減少を意味し、特性が劣化して
くる。そこで二つのMO8FET 201 、203の
素子寸法は大きい楊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、MOS FET特有のダート
・ソース間、ゲート・ドレイン間のを生谷瀘によるクロ
、り信号のフィードスルーによる悪影響があるため、M
OS FET 201 、203の寸法を小さくせざる
を得ない。そこで第12図に示すように、上記従来のス
イ、チド・キャパシタ積分回路にこの発明を応用して、
MOS F’ET 20 Jのツクツクゲート電極KP
チャネルMO8FIT 206およびNチャスルMO8
FIT z o yからなる/4イアス発生回路208
で得られるバイアス電圧■、1を供給し、またMOS 
FET 206のパックゲート電極にPチャスルMO8
FET 、? 051およびNチャスルMO8FET 
;l J O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、MOS
 FET 201 、205のオン抵抗を小さくするよ
うにしたものであり、φ4.φ2の切換期間内に電荷の
充放電は完了される。また、MOS FET 201 
、205の素子寸法は最小にでき、この結果、フィード
スルーの影響は最小限におさえることが可能となシ、高
集積化を実現できる。
Two MOSs act as resistance elements in this integration circuit.
The resistance of FETs 20J and 203 becomes a problem. That is, in general, when the on-resistance increases, it means that the weighing ratio of the integrating circuit decreases, and the characteristics deteriorate. Therefore, it is desirable that the element dimensions of the two MO8FETs 201 and 203 be large, but in the same way as in the case of the voltage comparator circuit, the dirt-source and gate-drain characteristics of the MOS FETs should be , due to the negative effect of signal feedthrough, M
The dimensions of the OS FETs 201 and 203 have to be reduced. Therefore, as shown in FIG. 12, the present invention is applied to the above-mentioned conventional switch-chip capacitor integration circuit.
Tsuktsuku gate electrode KP of MOS F'ET 20 J
Channel MO8FIT 206 and Nchasle MO8
/4 ias generation circuit 208 consisting of FIT z o y
Supply the bias voltage ■, 1 obtained by MOS
P chasle MO8 on the pack gate electrode of FET 206
FET? 051 and N chasle MO8FET
;l By supplying the bias voltage vg2 obtained by the bias generation circuit 211 consisting of
The on-resistance of FETs 201 and 205 is reduced, and the diameter of φ4. Charging and discharging of charges is completed within the switching period of φ2. Also, MOS FET 201
, 205 can be minimized, and as a result, the influence of feedthrough can be minimized and high integration can be achieved.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明し友ようにこの発BAKよれは、反転増幅手段
の動作点設定を速やかに行なうことができ、もって高速
動作が可能な増幅回路を提供することができる。
As explained above, this BAK bias allows the operating point of the inverting amplification means to be quickly set, thereby providing an amplifier circuit capable of high-speed operation.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来の増幅回路の構成図、第2図はMOS F
ETをMOSスイ、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簡図、第5図は上記実施
例回路内のMOSスイ、チの特性図、第6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ガの構成図、第
10図はこの発明の変形例の構成図、8g11図は従来
のスイ、チド・キヤ・9シタ積分回路の構成図、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
した応用例の構成図である。 11.21,82,114.87・・・PチャスルMO
8FET、12,14,22,33.42,64゜65
.66.81,85.Ell・・・Nチャネル勅ムFI
T、13,61.62.63・・・C−MOSインバー
タ、16.6’l、68.69・・・結合容量、24.
74.、’15.76.83.86・・・バイアス発生
回路、31・・・定電流源回路、32,5ハ52・・・
抵抗、4ノ・・・負荷抵抗。
Figure 1 is a configuration diagram of a conventional amplifier circuit, Figure 2 is a MOS F
A characteristic diagram of ET when used as a MOS switch, FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a simplified diagram specifically showing the element structure of a part of it, and FIG. Characteristic diagrams of MOS switches and switches in the above embodiment circuit, Figures 6 to 8
The figures are respectively block diagrams of bias generation circuits according to other embodiments of the present invention, Fig. 9 is a block diagram of an applied model of the present invention, Fig. 10 is a block diagram of a modified example of the present invention, and Figs. Sui, block diagram of chido-kiya 9-shita integral circuit, 12th
The figure is a block diagram of an application example in which the present invention is applied to a switched capacitor integration circuit. 11.21, 82, 114.87...P Chasle MO
8FET, 12, 14, 22, 33.42, 64°65
.. 66.81,85. Ell...N channel special FI
T, 13, 61.62.63... C-MOS inverter, 16.6'l, 68.69... Coupling capacitance, 24.
74. , '15.76.83.86...Bias generation circuit, 31...Constant current source circuit, 32.5c52...
Resistance, 4...Load resistance.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)  反転増幅手段と、この反転増幅手段の入出力
間を短絡することによりこの反転増幅手段の動作点を設
定する少なくとも一つのMo8 FETからなるMOS
スイッチと、このMOBスイ、チ内のMo8 FETの
パックゲート電極に電源電圧と基準電圧との間の値を持
つバイアス電圧を供給するバイアス発生手段とを具備し
たことを特徴とする増幅回路。
(1) A MOS consisting of an inverting amplifying means and at least one Mo8 FET that sets the operating point of the inverting amplifying means by short-circuiting the input and output of the inverting amplifying means.
An amplifier circuit comprising: a switch; and bias generation means for supplying a bias voltage having a value between a power supply voltage and a reference voltage to a pack gate electrode of an Mo8 FET in the MOB switch.
(2)  前記バイアス発生手段が前記Mo8スイ。 チ内のMOB FICTのしきい値電圧に応じた値のバ
イアス電圧を発生する如く構成される特許請求の範囲第
1項に記載の増幅回路。
(2) The bias generating means is the Mo8 switch. 2. The amplifier circuit according to claim 1, wherein the amplifier circuit is configured to generate a bias voltage having a value corresponding to the threshold voltage of the MOB FICT in the transistor.
(3)前記バイアス発生手段が前記Molスイッチ内の
MOB FiCTと同一チャネルのMo8 )ICTを
含んでいる特許請求の範囲第1項に記載の増幅回路。
(3) The amplifier circuit according to claim 1, wherein the bias generating means includes an Mo8) ICT on the same channel as the MOB FiCT in the MoI switch.
(4)前記バイアス発生手段が互いに異なるチャネルの
Mo8 FETからなる相補WMO8イン/4−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
記載の増幅回路。
(4) The amplifier circuit according to claim 1, wherein the bias generating means is constructed by short-circuiting the input and output terminals of a complementary WMO8 in/quarter consisting of Mo8 FETs of different channels.
(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Molスイッチ内のMo8 FETと同一
チャネルのMo8 FETとから構成される特許請求の
範囲第1項に記載の増幅回路。
(5) constant current generating means in which the bias generating means is 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 the Claim 1, comprising an Mo8 FET in the MoI switch inserted between the bias voltage output terminal and the reference voltage application point or the power supply voltage application point and a Mo8 FET on the same channel. amplifier circuit.
(6)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Mo8スイツチ内のMo8 FETと同一チャネ
ルのMOS FETとから構成される特許請求の範囲第
1項に記載のチ冒、・母形増幅回路。
(6) 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 The chip according to claim 1, comprising a Mo8 FET in the Mo8 switch inserted between an output end and the reference voltage application point or the power supply voltage application point and a MOS FET of the same channel.・Matrix amplifier circuit.
(7)前記バイアス発生手段が一定値のバイアス電圧を
発生する如く構成される特許請求の範囲第1項に記載の
増幅回路。
(7) The amplifier circuit according to claim 1, wherein the bias generating means is configured to generate a bias voltage of a constant value.
(8)  前記MOSスイ、チが一つの単一チャネルの
MOS FETで構成される特許請求の範囲第1項に記
載の増幅回路。
(8) The amplifier circuit according to claim 1, wherein each of the MOS switches is composed of one single channel MOS FET.
(9)前記MO8スイ、チが並列接続された互いにチャ
ネル屋の異なる二つのMOS FITで構成される特許
請求の範囲第1項に記載の増幅回路。
(9) The amplifier circuit according to claim 1, wherein the MO8 switch and the MO8 switch are configured by two MOS FITs with different channel types connected in parallel.
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