JPS62250719A - 半導体リレ−回路 - Google Patents
半導体リレ−回路Info
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- JPS62250719A JPS62250719A JP61094218A JP9421886A JPS62250719A JP S62250719 A JPS62250719 A JP S62250719A JP 61094218 A JP61094218 A JP 61094218A JP 9421886 A JP9421886 A JP 9421886A JP S62250719 A JPS62250719 A JP S62250719A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000005669 field effect Effects 0.000 claims description 26
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
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- Electronic Switches (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (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】
（技術分野）
本発明は、光起電力素子と電界効果トランジスタとを用
いた半導体リレー回路に関するものである。
いた半導体リレー回路に関するものである。
（背景技術）
従来、第２図に示されるような半導体リレー回路が提案
されている。この回路は、入力端子（１１）、（Ｉ２）
間に入力電流が流れると、発光ダイオード（Ｌ）が光信
号を発生し、その光信号をフォトダイオードアレイ（Ｄ
）が受けて、光起電力を発生する。
されている。この回路は、入力端子（１１）、（Ｉ２）
間に入力電流が流れると、発光ダイオード（Ｌ）が光信
号を発生し、その光信号をフォトダイオードアレイ（Ｄ
）が受けて、光起電力を発生する。
この光起電力は出力用の電界効果トランジスタ（Ｑ、）
のゲート・ソース間に印加されて、電界効果トランジス
タ（Ｑ、）をオンさせるようになっている。
のゲート・ソース間に印加されて、電界効果トランジス
タ（Ｑ、）をオンさせるようになっている。
次に、入力端子（Ｉ 、）、（Ｉ ２）間の入力電流が
無くなり、発光ダイオード（Ｌ）からの光イ：号が無く
なると、フォトダイオードアレイ（Ｄ）も光起電力の発
生を停止する。このとき、電界効果トランジスタ（Ｑｌ
）のゲート・ソース間に蓄えられた電荷は抵抗（Ｒ）を
介して放電する。これによって、電界効果トランジスタ
（Ｑｌ）のゲート電位が低下し。
無くなり、発光ダイオード（Ｌ）からの光イ：号が無く
なると、フォトダイオードアレイ（Ｄ）も光起電力の発
生を停止する。このとき、電界効果トランジスタ（Ｑｌ
）のゲート・ソース間に蓄えられた電荷は抵抗（Ｒ）を
介して放電する。これによって、電界効果トランジスタ
（Ｑｌ）のゲート電位が低下し。
電界効果トランジスタ（Ｑｌ）をオフ状態にする。
この回路においては、リレーの応答時間を決定するのは
、抵抗器（Ｒ）の抵抗値であり、この値を大きくすると
ターンオン時間は短くなるが、ターンオフ時間は長くな
る。逆に、この値を小さくすると、ターンオフ時間は短
くなるが、ターンオン時間が長くなる。つまり、ターン
オン時間とターンオフ時間とをどちらも短くすることは
出来なかった。
、抵抗器（Ｒ）の抵抗値であり、この値を大きくすると
ターンオン時間は短くなるが、ターンオフ時間は長くな
る。逆に、この値を小さくすると、ターンオフ時間は短
くなるが、ターンオン時間が長くなる。つまり、ターン
オン時間とターンオフ時間とをどちらも短くすることは
出来なかった。
（発明の目的）
本発明は上述のような点に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、ターンオン時間及びターンオ
フ時間のどちらも短くすることができるようにした半導
体リレー回路を提供するにある。
その目的とするところは、ターンオン時間及びターンオ
フ時間のどちらも短くすることができるようにした半導
体リレー回路を提供するにある。
（発明の開示〉
本発明に係る半導体リレー回路にあっては、第１図に示
されるように、電界効果トランジスタ（Ｑｌ）のゲート
ソース間に光起電力素子たるフォトダイオードアレイ
（Ｄ＞を接続した半導体リレー回路において、フォトダ
イオードアレイ（Ｄ＞と並列に、第２のトランジスタ（
Ｑ２）を接続し、第２のトランジスタ（Ｑ２）の一方の
通電端子と制御端子との間に、前記フォトダイオードア
レイを付勢する光信号にて導通する光導電性素子たるフ
ォト１、ランジスタ（Ｐ）を、光信号の照射時に第２の
トランジスタ（Ｑ２）がオフされるように接続し、第２
のトランジスタ（Ｑ２）の他方の通電端子と制御端子と
の間に抵抗器（Ｒ）を、光信号の遮断時に前記電界効果
トランジスタ（Ｑ、）のゲート・ソース間蓄積電圧が前
記抵抗器（Ｒ）を介して制御端子に印加されて第２のト
ランジスタ（Ｑ２）がオンされるように接続したもので
ある。
されるように、電界効果トランジスタ（Ｑｌ）のゲート
ソース間に光起電力素子たるフォトダイオードアレイ
（Ｄ＞を接続した半導体リレー回路において、フォトダ
イオードアレイ（Ｄ＞と並列に、第２のトランジスタ（
Ｑ２）を接続し、第２のトランジスタ（Ｑ２）の一方の
通電端子と制御端子との間に、前記フォトダイオードア
レイを付勢する光信号にて導通する光導電性素子たるフ
ォト１、ランジスタ（Ｐ）を、光信号の照射時に第２の
トランジスタ（Ｑ２）がオフされるように接続し、第２
のトランジスタ（Ｑ２）の他方の通電端子と制御端子と
の間に抵抗器（Ｒ）を、光信号の遮断時に前記電界効果
トランジスタ（Ｑ、）のゲート・ソース間蓄積電圧が前
記抵抗器（Ｒ）を介して制御端子に印加されて第２のト
ランジスタ（Ｑ２）がオンされるように接続したもので
ある。
本発明にあっては、このように構成されているので、光
信号の照射時には電界効果トランジスタ（Ｑ、）のゲー
ト・ソース間のインピーダンスが高くなって、ゲート電
位が急速に上昇し、また、光信号の遮断時には電界効果
トランジスタ（Ｑｌ）のゲート・ソース間のインピーダ
ンスが低くなって、ゲート電位が急速に降下するもので
あり、したがって、ターンオン時間及びターンオフ時間
のいずれをも短縮することができるものである。
信号の照射時には電界効果トランジスタ（Ｑ、）のゲー
ト・ソース間のインピーダンスが高くなって、ゲート電
位が急速に上昇し、また、光信号の遮断時には電界効果
トランジスタ（Ｑｌ）のゲート・ソース間のインピーダ
ンスが低くなって、ゲート電位が急速に降下するもので
あり、したがって、ターンオン時間及びターンオフ時間
のいずれをも短縮することができるものである。
以下、本発明の釘ましい実施例を図面と共に説明する。
第１図は本発明の一実施例に係る半導体リレー回路の回
路図である。入力端子（Ｉ ｌ）、（Ｉ ２）間には、
電圧源（Ｅ）と抵抗（ｒ）の直列回路が接続されている
。入力端子（Ｉ １）、（Ｉ ｚ）閏には発光ダイオー
ド（Ｌ）が接続されており、入力電流があるときには、
発光ダイオード（Ｌ）が光信号を発生する。この光信号
は、フォトダイオードアレイ（Ｄ）とフォトトランジス
タ（Ｐ）とに同時に照射される。
路図である。入力端子（Ｉ ｌ）、（Ｉ ２）間には、
電圧源（Ｅ）と抵抗（ｒ）の直列回路が接続されている
。入力端子（Ｉ １）、（Ｉ ｚ）閏には発光ダイオー
ド（Ｌ）が接続されており、入力電流があるときには、
発光ダイオード（Ｌ）が光信号を発生する。この光信号
は、フォトダイオードアレイ（Ｄ）とフォトトランジス
タ（Ｐ）とに同時に照射される。
フォトダイオードアレイ（Ｄ）は、光信号の照射により
光起電力を発生する。この光起電力は出力用のエンハン
スメントモードのＭＯ３形電界効果トランジスタ（Ｑ、
）のゲート・ソース間に印加されている。フォトダイオ
ードアレイ（Ｄ＞は、その光起電力が電界効果トランジ
スタ（Ｑｌ）のゲート・ソース間のスレショルド電圧よ
りも高くなるように、複数個のフォトダイオードを直列
接続して構成されている。フォトトランジスタ（Ｐ）は
、光信号の受光時には導通状態となり、光信号の遮断時
には非導通状態となる光導電性素子である。フォトトラ
ンジスタ（Ｐ）は抵抗器（Ｒ）と直列的に接続されてお
り、この直列回路は、フォトダイオードアレイ（Ｄ）の
両端に並列的に接続されている。また、この直列回路の
分圧点には、エンハンスメントモードのＮチャンネルＭ
Ｏ８形のトランジスタ（Ｑ２）のゲートが接続されてい
る。このトランジスタ（Ｑ２）のドレイン・ソース間は
、出力用の電界効果トランジスタ（Ｑｌ）のゲート・ソ
ース間に、フォトダイオードアレイ（Ｄ＞と並列的に接
続されている。したがって、トランジスタ（Ｑ２）のト
レイン・ゲート間には抵抗器（Ｒ）が並列接続され、ゲ
ート・ソース間にはフォトトランジスタ（Ｐ）が並列接
続されることになる。出力用の電界効果トランジスタ（
Ｑｌ）のドレイン・ソース間は出力端子（０，）、（Ｏ
□）を介して、負荷（Ｚ）と電源（Ｖ）との直列回路に
接続されており、電界効果トランジスタ（Ｑｌ）のトレ
イン・ソース間が導通することにより、電源（Ｖ）から
負荷（Ｚ）に電流が供給され、また、電界効果トランジ
スタ（Ｑ、）のドレイン・ソース間が遮断されることに
より、電源（Ｖ）から負荷（Ｚ）への電流供給が遮断さ
れるようになっている。
光起電力を発生する。この光起電力は出力用のエンハン
スメントモードのＭＯ３形電界効果トランジスタ（Ｑ、
）のゲート・ソース間に印加されている。フォトダイオ
ードアレイ（Ｄ＞は、その光起電力が電界効果トランジ
スタ（Ｑｌ）のゲート・ソース間のスレショルド電圧よ
りも高くなるように、複数個のフォトダイオードを直列
接続して構成されている。フォトトランジスタ（Ｐ）は
、光信号の受光時には導通状態となり、光信号の遮断時
には非導通状態となる光導電性素子である。フォトトラ
ンジスタ（Ｐ）は抵抗器（Ｒ）と直列的に接続されてお
り、この直列回路は、フォトダイオードアレイ（Ｄ）の
両端に並列的に接続されている。また、この直列回路の
分圧点には、エンハンスメントモードのＮチャンネルＭ
Ｏ８形のトランジスタ（Ｑ２）のゲートが接続されてい
る。このトランジスタ（Ｑ２）のドレイン・ソース間は
、出力用の電界効果トランジスタ（Ｑｌ）のゲート・ソ
ース間に、フォトダイオードアレイ（Ｄ＞と並列的に接
続されている。したがって、トランジスタ（Ｑ２）のト
レイン・ゲート間には抵抗器（Ｒ）が並列接続され、ゲ
ート・ソース間にはフォトトランジスタ（Ｐ）が並列接
続されることになる。出力用の電界効果トランジスタ（
Ｑｌ）のドレイン・ソース間は出力端子（０，）、（Ｏ
□）を介して、負荷（Ｚ）と電源（Ｖ）との直列回路に
接続されており、電界効果トランジスタ（Ｑｌ）のトレ
イン・ソース間が導通することにより、電源（Ｖ）から
負荷（Ｚ）に電流が供給され、また、電界効果トランジ
スタ（Ｑ、）のドレイン・ソース間が遮断されることに
より、電源（Ｖ）から負荷（Ｚ）への電流供給が遮断さ
れるようになっている。
以下、第１図回路の動作について説明する。まず、入力
端子（ＩＩ）、（１２）間に入力電流が無いときには、
発光ダイオード（Ｌ）は発光せず、フォトダイオードア
レイ（Ｄ＞には光起電力が発生しないから、出力用の電
界効果トランジスタ（Ｑｌ）はオフ状態である６次に、
入力端子（ＩＩ）、（１２）間に入力電流が流れると、
発光ダイオード（Ｌ）が入力電流に応じて発光し、フォ
トダイオードアレイ（Ｄ）の両端に光起電力が発生して
、出力用の電界効果トランジスタ（Ｑｌ）のゲート電位
を上昇させる。
端子（ＩＩ）、（１２）間に入力電流が無いときには、
発光ダイオード（Ｌ）は発光せず、フォトダイオードア
レイ（Ｄ＞には光起電力が発生しないから、出力用の電
界効果トランジスタ（Ｑｌ）はオフ状態である６次に、
入力端子（ＩＩ）、（１２）間に入力電流が流れると、
発光ダイオード（Ｌ）が入力電流に応じて発光し、フォ
トダイオードアレイ（Ｄ）の両端に光起電力が発生して
、出力用の電界効果トランジスタ（Ｑｌ）のゲート電位
を上昇させる。
このとき、トランジスタ＜Ｑ 、）のゲート・ソース間
に接続されているフォトトランジスタ（Ｐ）にも光が照
射され、このフォトトランジスタ（Ｐ）がオン状態とな
り、トランジスタ（Ｑ２）はゲート・ソース間の電圧が
上昇しないので、オフ状態を維持する。また、このとき
にフォトダイオードアレイ（Ｄ＞から流れる電流は、抵
抗（Ｒ）を通る電流のみであり、この抵抗を十分に大き
くすることにより、フォ）・ダイオードアレイ（Ｄ）か
ら流れる電流を小さくすることができ、これによって、
電界効果トランジスタ（Ｑｌ）のゲート・ソース間電圧
を速やかに上昇させ、ターンオン時間を速めることがで
きる。
に接続されているフォトトランジスタ（Ｐ）にも光が照
射され、このフォトトランジスタ（Ｐ）がオン状態とな
り、トランジスタ（Ｑ２）はゲート・ソース間の電圧が
上昇しないので、オフ状態を維持する。また、このとき
にフォトダイオードアレイ（Ｄ＞から流れる電流は、抵
抗（Ｒ）を通る電流のみであり、この抵抗を十分に大き
くすることにより、フォ）・ダイオードアレイ（Ｄ）か
ら流れる電流を小さくすることができ、これによって、
電界効果トランジスタ（Ｑｌ）のゲート・ソース間電圧
を速やかに上昇させ、ターンオン時間を速めることがで
きる。
次に、入力端子＜１＋）、（ｒ２）間の入力電流が再び
ゼロになると、発光ダイオード（Ｌ）からの光照射が無
くなり、フォトダイオードアレイ（Ｄ＞には光起電力は
発生せず、フォトトランジスタ（Ｐ）にも光電流は流れ
ない、ただし、出力用の電界効果トランジスタ（Ｑ、）
のゲート電位は、ゲート・ソース間に蓄えられた電荷の
ために、ゼロとなるまでに少し時間が必要である。この
時間をできるだけ小さくするために、トランジスタ（Ｑ
２）が電界効果トランジスタ（Ｑｌ）のゲート ソース
間に接続されている。つまり、フォトトランジスタ（Ｐ
）への光照射がなくなって光Ｔｈ流が流れなくなり、か
つ、トランジスタ（Ｑ２）のドレイン・ソース間に電圧
が存在しており、この電圧によってトランジスタ（Ｑ２
）のゲート電位が抵抗器（Ｒ）を介してトランジスタ（
Ｑ２）のドレイン電位と同じレベルとなることにより、
トランジスタ（Ｑ２）がオン状態となり、出力用の電界
効果トランジスタ（Ｑ、）のゲート・ソース間に蓄えら
れた電荷は、トランジスタ（Ｑ２）を介して急速に放電
される。よって、出力用電界効果トランジスタ（Ｑｌ）
のターンオフ時間を短くすることができる。
ゼロになると、発光ダイオード（Ｌ）からの光照射が無
くなり、フォトダイオードアレイ（Ｄ＞には光起電力は
発生せず、フォトトランジスタ（Ｐ）にも光電流は流れ
ない、ただし、出力用の電界効果トランジスタ（Ｑ、）
のゲート電位は、ゲート・ソース間に蓄えられた電荷の
ために、ゼロとなるまでに少し時間が必要である。この
時間をできるだけ小さくするために、トランジスタ（Ｑ
２）が電界効果トランジスタ（Ｑｌ）のゲート ソース
間に接続されている。つまり、フォトトランジスタ（Ｐ
）への光照射がなくなって光Ｔｈ流が流れなくなり、か
つ、トランジスタ（Ｑ２）のドレイン・ソース間に電圧
が存在しており、この電圧によってトランジスタ（Ｑ２
）のゲート電位が抵抗器（Ｒ）を介してトランジスタ（
Ｑ２）のドレイン電位と同じレベルとなることにより、
トランジスタ（Ｑ２）がオン状態となり、出力用の電界
効果トランジスタ（Ｑ、）のゲート・ソース間に蓄えら
れた電荷は、トランジスタ（Ｑ２）を介して急速に放電
される。よって、出力用電界効果トランジスタ（Ｑｌ）
のターンオフ時間を短くすることができる。
なお、第２のトランジスタ（Ｑ２〉は、バイポーラトラ
ンジスタでも良く、この場合には、コレクタがドレイン
に、ベースがゲー トに、エミッタがソースに夫々対応
するように接続すれば良い、また、フォトトランジスタ
（Ｐ）は、光導電性素子であれば良く、フォトダイオー
ド等であっても良い。
ンジスタでも良く、この場合には、コレクタがドレイン
に、ベースがゲー トに、エミッタがソースに夫々対応
するように接続すれば良い、また、フォトトランジスタ
（Ｐ）は、光導電性素子であれば良く、フォトダイオー
ド等であっても良い。
さらに、出力用の電界効果トランジスタは、エンハンス
メントモード（ノーマリ・オフ形）の場合について説明
したが、デプレッションモード〈ノーマリ・オン形〉の
場合でも同様のことが言えるものであり、本発明の技術
思想がそのまま適用できる。
メントモード（ノーマリ・オフ形）の場合について説明
したが、デプレッションモード〈ノーマリ・オン形〉の
場合でも同様のことが言えるものであり、本発明の技術
思想がそのまま適用できる。
（発明の効果）
本発明は上述のように構成されているので、出力用の電
界効果トランジスタのゲート・ソース間のインピーダン
スを、ターンオン時とターンオフ時とで大きく変えるこ
とができ、そのどちらの時間をも頗る速くすることがで
きるから、高速なスイッチングが可能になるという効果
がある。
界効果トランジスタのゲート・ソース間のインピーダン
スを、ターンオン時とターンオフ時とで大きく変えるこ
とができ、そのどちらの時間をも頗る速くすることがで
きるから、高速なスイッチングが可能になるという効果
がある。
第１図は本発明の一実施例に係る半導体リレー回路の回
路図、第２図は従来例の回路図である。 （Ｄ＞はフォトダイオードアレイ、（Ｐ）はフォトトラ
ンジスタ、（Ｑ、）は電界効果トランジスタ、（Ｑ２）
はトランジスタ、（Ｒ）は抵抗器である。
路図、第２図は従来例の回路図である。 （Ｄ＞はフォトダイオードアレイ、（Ｐ）はフォトトラ
ンジスタ、（Ｑ、）は電界効果トランジスタ、（Ｑ２）
はトランジスタ、（Ｒ）は抵抗器である。
Claims (1)
- （１）電界効果トランジスタのゲート・ソース間に光起
電力素子を接続した半導体リレー回路において、光起電
力素子と並列に、第２のトランジスタを接続し、第２の
トランジスタの一方の通電端子と制御端子との間に、前
記光起電力素子を付勢する光信号にて導通する光導電性
素子を、光信号の照射時に第２のトランジスタがオフさ
れるように接続し、第２のトランジスタの他方の通電端
子と制御端子との間に抵抗器を、光信号の遮断時に前記
電界効果トランジスタのゲート・ソース間蓄積電圧が前
記抵抗器を介して制御端子に印加されて第２のトランジ
スタがオンされるように接続して成ることを特徴とする
半導体リレー回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9421886A JP2521663B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 半導体リレ−回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9421886A JP2521663B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 半導体リレ−回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62250719A true JPS62250719A (ja) | 1987-10-31 |
| JP2521663B2 JP2521663B2 (ja) | 1996-08-07 |
Family
ID=14104174
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9421886A Expired - Lifetime JP2521663B2 (ja) | 1986-04-23 | 1986-04-23 | 半導体リレ−回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2521663B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351681A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-04 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体装置 |
| JPH02150076A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Sharp Corp | 半導体装置 |
| JPH02222573A (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-05 | Agency Of Ind Science & Technol | スイッチング装置 |
| JPH06296128A (ja) * | 1993-04-07 | 1994-10-21 | Murata Mach Ltd | パワー回路 |
| EP0692874A1 (en) * | 1994-07-15 | 1996-01-17 | Motorola, Inc. | Power transistor with integrated turn-off circuit |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6054098A (ja) * | 1983-09-01 | 1985-03-28 | 横河電機株式会社 | ２線式伝送回路 |
-
1986
- 1986-04-23 JP JP9421886A patent/JP2521663B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6054098A (ja) * | 1983-09-01 | 1985-03-28 | 横河電機株式会社 | ２線式伝送回路 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351681A (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-04 | Agency Of Ind Science & Technol | 半導体装置 |
| JPH02150076A (ja) * | 1988-11-30 | 1990-06-08 | Sharp Corp | 半導体装置 |
| JPH02222573A (ja) * | 1989-02-23 | 1990-09-05 | Agency Of Ind Science & Technol | スイッチング装置 |
| JPH06296128A (ja) * | 1993-04-07 | 1994-10-21 | Murata Mach Ltd | パワー回路 |
| EP0692874A1 (en) * | 1994-07-15 | 1996-01-17 | Motorola, Inc. | Power transistor with integrated turn-off circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2521663B2 (ja) | 1996-08-07 |
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