JPH0758899B2 - 電子スイツチ - Google Patents

電子スイツチ

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JPH0758899B2
JPH0758899B2 JP61133589A JP13358986A JPH0758899B2 JP H0758899 B2 JPH0758899 B2 JP H0758899B2 JP 61133589 A JP61133589 A JP 61133589A JP 13358986 A JP13358986 A JP 13358986A JP H0758899 B2 JPH0758899 B2 JP H0758899B2
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ルードウイツヒ、ライポルト
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ローラント、ウエバー
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シーメンス、アクチエンゲゼルシヤフト
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、MOSFETを使用した電子スイッチを関する。
〔従来の技術〕 電子スイッチにおいて、第1および第2のMOSFETのドレ
イン・ソース区間が直列接続され、両MOSFETの接続点が
出力端子と接続され、抵抗と第3のMOSFETとの直列回路
が設けられ、その抵抗と第3のMOSFETとの間の接続点が
第2のMOSFETのゲートと接続され、第1のMOSFETのゲー
トが2つの制御入力端子のうちの第1の制御入力端子に
接続されるようなものは、エム、ポンパー(M.Pompe
r)、エル、ライポルド(L.Leipold)、アール、ワイド
リツヒ(R.Weidlich)著「LCDドライバ応用のための高
圧ESFI−SOS回路(Hign−Voltage ESFI−SOS Circuits
for LCD−Driver Applications)」ESSCIRC'77、ウルム
(Ulm)、ダイジエスト、オブ、テクニカル、ペーパー
ズ(Digest of Technical Papers)、176〜178ページに
記載されている。
この回路は第2図に示されている。これは2つのnチヤ
ネルMOSFET1,2を有し、これらのドレイン・ソース区間
は直列接続されている。
MOSFET1のソースSは基準電位に置かれ、MOSFET2のドレ
インDは供給電圧+Uを印加される。両MOSFETの接続点
は電子スイツチの出力端子Aに接続されている。更に電
子スイッチは第3のnチヤネルMOSFET3とディプリーシ
ョン形FET4との直列回路を有する。ディプリーション形
FET4は供給電圧+Uに接続されていて、MOSFET3のソー
スSは基準電位に接続されている。MOSFET3のドレイン
Dは第2のMOSFET2のゲートGに接続されている。
MOSFET3のゲートGは入力端子Eに接続されており、こ
の入力端子EはMOSFET1のゲートGにも接続されてい
る。他方の入力端子Mは基準電位に置かれている。
入力端子Eに例えば+5VのHレベルの信号が与えられる
と、MOSFET3がオンされる。同じ信号によつてMOSFET1も
オンされる。それによりMOSFET2のゲートGおよびソー
スSは基準電位に置かれ、したがつてMOSFET2は阻止状
態になる。出力端子Aには同様に基準電位が現れ、電子
スイツチは遮断状態になる。しかしながら電子スイツチ
のこの阻止状態においても、すなわち電子スイッチに接
続された負荷例えばパワートランジスタが阻止状態にあ
っても、MOSFET3および抵抗として作用するディプリー
ション形FET4を通して電流が流れる。
入力端子EにLレベル、例えば0Vの信号が与えられる
と、MOSFET3および1がオフされる。それによりMOSFET2
のゲートGの電位が上昇し、MOSFET2が導通し始める。
それにより負荷に電流を流すことができる。しかし、こ
れは、出力端子Aにおける電位、したがつてMOSFET2の
ソースSの電位が上昇することを意味する。負荷が例え
ばパワーMOSFET5である場合には、MOSFET2のソースSの
電位がMOSFET5のゲート容量の充電に応じて持ち上げら
れる。MOSFET2のゲートGの電位は+U以上には上昇し
ないため、ゲート・ソース電圧UGSはますます小さくな
る。それによりMOSFET2を通る電流も減少するので、MOS
FET5は徐々にしかターンオンされない。MOSFET5の最大
到達可能なゲート電位は電圧+UからMOSFET2の導通電
圧+UTを差し引いた値である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明の目的は、公知の電子スイツチを次のように改善
すること、即ち阻止状態において電流が流れず、且つ電
子スイツチの負荷電流が負荷の種類もしくは容量性負荷
の充電状態に依存しないように改善することにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上述の目的を達成するため、本発明によれば、 (a) 互いに相補形とチャネル型を有する第1及び第
2のエンハンスメント形MOSFETがドレイ側で互いにかつ
出力端子と接続され、 (b) 第1のMOSFETのソース端子は第1の電位(零)
にある第1の端子と接続され、第2のMOSFETのソース端
子は第1の電位より高い第2の電位にある第2の端子と
接続され、 (c) 抵抗と第3のMOSFETとの直列回路が設けられ、 (d) 第3のMOSFETのソース端子は入力端子と接続さ
れ、 (e) 第3のMOSFETのゲート端子は第1の端子と接続
され、 (f) 第3のMOSFETのドレイン端子は前記抵抗と接続
された 電子スイッチにおいて、 (g) 第3のMOSFETは第1のMOSFETと同じチャネル型
のディプリーション形MOSFETであり、 (h) 入力端子は第1のMOSFETのゲート端子と接続さ
れ、 (i) 前記抵抗の一方の端子と第3のMOSFETとの接続
点は第2のMOSFETのゲート端子と接続され、 (j) 前記抵抗の他方の端子は第2のMOSFETのソース
端子と接続されている ようにする。
〔実施例〕
以下、第1図に示す電子スイツチの実施例を参照しなが
ら本発明を更に詳細に説明する。
第1図による電子スイツチは2つのエンハンスメントMO
SFET1,6からなり、これらのドレイン・ソース区間は直
列接続されている。第1のMOSFET1のソースSは第1の
電位すなわち零電位にある第1の端子11と接続され、第
2のMOSFET6のソースSは第1の電位より高い第2の電
位(+U)にある第2の端子12と接続されている。電子
スイツチに正の電圧+Uをスイツチングさせようとする
場合には、第1のMOSFET1は従来の電子スイツチと同様
にnチヤネルFETである。その場合に第2のMOSFET6はp
チヤネルFETである。負の電圧をスイツチングさせよう
とする場合には、MOSFET1はpチヤネルFETであり、MOSF
ET6はnチヤネルFETである。MOSFET1,6はドレイン側で
互いに接続され、その接続点10は出力端子Aに接続され
ている。FET1のゲートGは第1の入力端子Eに接続され
ている。FET1のゲートGは更にディプリーション形のFE
T7のソースSに接続され、このFET7のゲートGは第2の
入力端子M、即ち基準電位(この場合零電位)に接続さ
れている。FET7のドレインDは抵抗8を介して供給電圧
+Uに接続されている。この抵抗8は、破線で示されて
いるように、別のディプリーション形のFETであつてよ
く、そのゲートGとソースSは短絡されている。このト
ランジスタは無限に大きい内部にインピーダンスを有す
る電流源のように動作する。
ディプリーション形のFET7,8はn導電性チヤネルを持
つ。負の電圧をスイツチングさせようとするならpチヤ
ネルを持つディプリーション形FETが使用される。
入力端子E,Mに、例えば+5VのHレベルを有する信号が
印加されると、MOSFET1がオンされ、出力端子Aは基準
電位になる。FET7は負のゲート電圧を得て阻止される。
それによりFET7のドレインDおよびFET6のゲートGには
高電位が与えられ、それによりFET6は阻止される。した
がつて、電子スイツチは阻止され、負荷5への電流も、
抵抗8およびFET7を通る無駄な電流も流れない。
入力端子E,Mに、例えば0VのLレベルを有する信号が印
加されると、MOSFET1が阻止され、ディプリーション形F
ET7はゲート・ソース電圧0Vを得る。その際FET7は導通
し、抵抗8およびFET7を通して電流が流れる。pチヤネ
ルFET6のゲートGには抵抗8とFET7との間の分圧比によ
り決まる電位が生じる。この電圧は正で一定である。従
来方式によるFET2(第2図)とは反対に、FET6ではソー
スSが一定電圧に置かれる。したがつて電子スイツチは
高速でターンオンされ、出力端子Aに存在する容量性負
荷、例えばパワーFETのゲート容量は急速に充電され
る。
MOSFET6のゲート・ソース区間は電圧に対して通常のよ
うにして、例えばツエナーダイオード9によつて保護す
るとよい。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明によれば、電子スイツチのオフ状
態で無駄な電流が流れないし、また高速のスイツチング
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明による電子スイツチの実施例を示す回路
図、第2図は従来の電子スイツチの実施例を示す回路図
である。 1……第1のMOSFET、6……第2のMOSFET、7……第3
のMOSFET、8……抵抗、11……第1の端子、12……第2
端子、A……出力端子、E……第1の入力端子、M……
第2の入力端子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルードウイツヒ、ライポルト ドイツ連邦共和国ミユンヘン40、シユトラ ースベルガーシユトラーセ125 (72)発明者 イネエ、チハニ ドイツ連邦共和国ミユンヘン70、ウインデ ツク1 (72)発明者 ローラント、ウエバー ドイツ連邦共和国ミユンヘン40、ウルズラ シユトラーセ5 (56)参考文献 米国特許4064405(US,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a) 互いに相補形のチャネル型を有す
    る第1及び第2のエンハンスメント形MOSFET(1、6)
    がドレイン側で互いにかつ出力端子(A)と接続され、 (b) 第1のMOSFET(1)のソース端子は第1の電位
    (零)にある第1の端子と接続され、第2のMOSFET
    (6)のソース端子は第1の電位より高い第2の電位
    (+U)にある第2の端子と接続され、 (c) 抵抗(8)と第3のMOSFET(7)との直列回路
    が設けられ、 (d) 第3のMOSFET(7)のソース端子は入力端子
    (E)と接続され、 (e) 第3のMOSFET(7)のゲート端子は第1の端子
    と接続され、 (f) 第3のMOSFET(7)のドレイン端子は前記抵抗
    (8)と接続された電子スイッチにおいて、 (g) 第3のMOSFET(7)は第1のMOSFET(1)と同
    じチャネル型のディプリーション形MOSFETであり、 (h) 入力端子(E)は第1のMOSFET(1)のゲート
    端子と接続され、 (i) 前記抵抗(8)の一方の端子と第3のMOSFET
    (7)との接続点は第2のMOSFET(6)のゲート端子と
    接続され、 (j) 前記抵抗(8)の他方の端子は第2のMOSFET
    (6)のソース端子と接続されている ことを特徴とする電子スイッチ。
JP61133589A 1985-06-12 1986-06-09 電子スイツチ Expired - Fee Related JPH0758899B2 (ja)

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