(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電圧が供給される第１の入力端子と、第１の入力端子に供給される電圧よりも低い電圧が供給される第２の入力端子と、前記第１の入力端子に供給される電圧と前記第２の入力端子に供給される電圧を選択するための選択信号が入力される第３の入力端子とを有する供給電圧切換え回路において、
第１の入力端子にソースが接続された第１のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタと、
第２の入力端子にソースが接続された第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタと、
第１の入力端子にアノード側が接続され、第１のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのバックゲートにカソード側が接続された第１のダイオードと、
第２の入力端子にアノード側が接続され、第１のダイオードのカソード側と第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのバックゲートにカソード側が接続された第２のダイオードと、
第３の入力端子に入力される前記選択信号によって、前記第１のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタと前記第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのうち一方のみを動作させるように、前記トランジスタのゲートにゲート電圧を与えるゲート電圧供給手段と、
前記第１のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのドレインと前記第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのドレインに接続された出力端子と、
を有することを特徴とする供給電圧切換え回路。
【請求項２】
請求項１に記載の供給電圧切換え回路と、該供給電圧切換え回路の出力電圧を利用する回路とを有することを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項３】
請求項２に記載の半導体集積回路装置を搭載することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
大きさの違う２種類の電圧が入力されるとともに、前記２種類の電圧のうち一方の電圧を出力電圧として選択するような供給電圧切換え回路、及び該供給電圧切換え回路によって供給される電圧を利用して動作時及び非動作時の供給電圧を切り換える電子機器に関する。
【従来の技術】
【０００２】
従来、携帯型電話機等の電子機器では、該電子機器に電力供給する２次電池ができる限り長い期間電力供給できるように、電子機器の非動作時に、例えば携帯型電話機においてその表示板であるＬＣＤ上に表示する文字やアイコンと呼ばれる記号等のうち使用者が情報として必要なアイコンのみを表示するなどして、前記電子機器に供給される電力を低下させて必要最小限の機能のみを動作させるような省電力モードが設けられている。
【０００３】
このように、通常動作をさせるときに供給される電力と省電力モード時に供給される電力とを切り換えるために、図３の回路図で示したような供給電圧切換え回路が使用される。尚、これ以降、該供給電圧切換え回路をセレクタ回路と呼ぶ。
【０００４】
セレクタ回路５は、電圧ＶDD1，ＶDD2が入力される入力端子１，２と、ＳＥＬＥＣＴ信号（以下、ＳＥＬ信号と呼ぶ。）が入力される入力端子３と、入力端子１とソース及びバックゲートが接続したＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタＴｒ21と、入力端子２とソースが接続するとともに入力端子１とバックゲートが接続したＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタＴｒ22と、入力端子３と接続するとともに他端がトランジスタＴｒ21のゲートと接続したインバータＩｎ21と、このインバータＩｎ21と接続するとともに他端がトランジスタＴｒ22のゲートと接続したインバータＩｎ22と、トランジスタＴｒ21のドレインとトランジスタＴｒ22のドレインが接続した接続部に設けられた出力端子４とから構成されている。又、電圧ＶDD1，ＶDD2は、通常ＶDD1＞ＶDD2の関係にある。
【０００５】
このようなセレクタ回路５に、ＨｉｇｈのＳＥＬ信号が入力端子３に入力されたとき、インバータＩｎ21によってＬｏｗに反転した信号がトランジスタＴｒ21のゲート及びインバータＩｎ22に入力されるとともに、前記Ｌｏｗに反転した信号をインバータＩｎ22によって更にＨｉｇｈに反転した信号がトランジスタＴｒ22のゲートに入力される。よって、トランジスタＴｒ21が動作するとともにトランジスタＴｒ22が停止状態となり、出力端子４は入力端子１と短絡した状態となるのでＶDD1の電圧が出力される。
【０００６】
入力端子３にＬｏｗのＳＥＬ信号が入力された場合は、トランジスタＴｒ21，Ｔｒ22のそれぞれのゲートに、Ｈｉｇｈ，Ｌｏｗの信号が入力されるため、入力端子３にＨｉｇｈのＳＥＬ信号が入力された時とは逆にトランジスタＴｒ22が動作するとともにトランジスタＴｒ21が停止状態となる。よって、出力端子４は入力端子２と短絡した状態となるのでＶDD2の電圧が出力される。このように、入力端子３に入力されるＳＥＬ信号を切り換えることによって、出力端子４から出力される電圧の値を切り換えることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
セレクタ回路５の入力端子３にＬｏｗのＳＥＬ信号を入力したときのトランジスタＴｒ21は、図４（ａ）に示すＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのように、ソース及びバックゲートに電圧ＶDD1がかかるとともに、ドレインに電圧ＶDD2がかかった状態になる。このとき、ドレインからバックゲートへの経路Ｘ１がＰＮ接合ダイオードとして働いて、入力端子１から出力端子４の方向に流れる電流を防ぐので、入力端子１及び入力端子２において、ＶDD1＞ＶDD2の関係を保つことができる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の供給電圧切換え回路は、電圧が供給される第１の入力端子と、第１の入力端子に供給される電圧よりも低い電圧が供給される第２の入力端子と、前記第１の入力端子に供給される電圧と前記第２の入力端子に供給される電圧を選択するための選択信号が入力される第３の入力端子とを有する供給電圧切換え回路において、第１の入力端子にソースが接続された第１のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタと、第２の入力端子にソースが接続された第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタと、第１の入力端子にアノード側が接続され、第１のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのバックゲートにカソード側が接続された第１のダイオードと、第２の入力端子にアノード側が接続され、第１のダイオードのカソード側と第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのバックゲートにカソード側が接続された第２のダイオードと、第３の入力端子に入力される前記選択信号によって、前記第１のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタと前記第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのうち一方のみを動作させるように、前記トランジスタのゲートにゲート電圧を与えるゲート電圧供給手段と、前記第１のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのドレインと前記第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのドレインに接続された出力端子と、を有することを特徴とする
【０００９】
しかしながら、入力端子１，２に接続するセレクタ回路の前段に接続された回路の故障などにより、入力端子１，２に入力される電圧ＶDD1，ＶDD2の関係が、ＶDD1＜ＶDD2となったとき、ＳＥＬ信号がＬｏｗの時は経路Ｘ１に形成されたダイオードによってトランジスタＴｒ21内を出力端子４から入力端子１の方向に、また、ＳＥＬ信号に関係なく経路Ｘ２に形成されたダイオードによってトランジスタＴｒ22内を入力端子２から入力端子１の方向に、過電流が流れるので、セレクタ回路５の動作が不安定になったり、或いは、該セレクタ回路５が破壊されて動作しなくなる恐れがある。
【００１０】
上記のような問題を鑑みて、本発明では、前記入力端子１にかかる電圧が前記入力端子２にかかる電圧よりも低くなったときに、前記セレクタ回路内に設けられたトランジスタに過電流が流れないようなセレクタ回路である供給電圧切換え回路を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の供給電圧切換え回路は、電圧が供給される第１の入力端子と、第１の入力端子に供給される電圧よりも低い電圧が供給される第２の入力端子と、前記第１の入力端子に供給される電圧と前記第２の入力端子に供給される電圧を選択するための選択信号が入力される第３の入力端子とを有する供給電圧切換え回路において、第１の入力端子にソースが接続された第１のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタと、第２の入力端子にソースが接続された第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタと、第１の入力端子にアノード側が接続されるとともに第１のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのバックゲートにカソード側が接続された第１のダイオードと、第２の入力端子にアノード側が接続されるとともに第１のダイオードのカソード側と第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのバックゲートにカソード側が接続された第２のダイオードと、第３の入力端子に入力される前記選択信号によって、前記第１のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタと前記第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのうち一方のみを動作させるように、前記トランジスタのゲートにゲート電圧を与えるゲート電圧供給手段と、前記第１のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのドレインと前記第２のＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのドレインに接続された出力端子と、を有することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の半導体集積回路装置は、請求項１に記載の供給電圧切換え回路と、該供給電圧切換え回路の出力電圧を利用する回路とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の電子機器は、請求項２に記載の半導体集積回路装置を搭載することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を、図面を参照にして説明する。図１は、本実施形態に用いた供給電圧切換え回路であるセレクタ回路の回路図である。図２は、該セレクタ回路内に構成されるＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタの断面図及び該トランジスタとの関係を示した回路図である。
【００１５】
セレクタ回路５は、電圧ＶDD1，ＶDD2が入力される入力端子１，２と、ＳＥＬ信号が入力される入力端子３と、入力端子１とソースが接続したＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタＴｒ11と、入力端子２とソースが接続したＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタＴｒ12と、トランジスタＴｒ11のソースとバックゲート間に接続されたダイオードＤ１と、トランジスタＴｒ12のソースとバックゲート間に接続されたダイオードＤ２と、入力端子３と接続するとともに他端がトランジスタＴｒ11のゲートと接続したインバータＩｎ11と、このインバータＩｎ11と接続するとともに他端がトランジスタＴｒ12のゲートと接続したインバータＩｎ12と、トランジスタＴｒ11のドレインとトランジスタＴｒ12のドレインが接続した接続点に設けられた出力端子４とから構成されている。
【００１６】
ダイオードＤ１，Ｄ２のカソード側同士がお互いに接続するとともに、ダイオードＤ１は入力端子１からダイオードＤ２に電流が流れるように接続され、また、ダイオードＤ２は入力端子２からダイオードＤ１に電流が流れるように接続される。又、電圧ＶDD1，ＶDD2は、通常ＶDD1＞ＶDD2の関係にある。
【００１７】
また、前記トランジスタＴｒ12では、図２（ｂ）のようにソースとバックゲートを結ぶ経路Ｙ２がＰＮ接合ダイオードとして働いて、入力端子１から入力端子２の方向に電流が流れることを防ぐことができる。
【００１８】
このようなセレクタ回路５の入力端子３に、ＨｉｇｈのＳＥＬ信号が入力されたとき、インバータＩｎ11，Ｉｎ12では従来使用されているセレクタ回路５内に備えられたインバータＩｎ21，Ｉｎ22と同様の動作が行われるので、トランジスタＴｒ11が動作するとともに、トランジスタＴｒ12が停止状態になる。そのため、出力端子４は入力端子１と短絡した状態になるのでＶDD1が出力される。
【００１９】
このとき、電圧ＶDD1，ＶDD2がＶDD1＜ＶDD2のような関係になったとき、図２（ｂ）の経路Ｙ２及びダイオードＤ２を通ってトランジスタＴｒ12のソースからバックゲートの方向に電流が流れようとするが、入力端子１とトランジスタＴｒ12のバックゲートの間に接続されているダイオードＤ１により入力端子１とトランジスタＴｒ12のバックゲートの間が解放状態にあるので、トランジスタＴｒ12のソースからバックゲートの方向に電流が流れることはない。
【００２０】
逆に、前記入力端子３にＬｏｗのＳＥＬ信号が入力されたときも、インバータＩｎ11，Ｉｎ12において従来使用されているセレクタ回路５内に備えられたインバータＩｎ21，Ｉｎ22と同様の動作が行われ、トランジスタＴｒ12が動作するとともに、トランジスタＴｒ11が停止状態になる。そのため、出力端子４は入力端子２と短絡した状態になるのでＶDD2が出力される。
【００２１】
また、電圧ＶDD1，ＶDD2がＶDD1＜ＶDD2のような関係になったとき、図２（ａ）のように、Ｙ１のような経路にＰＮ接合型ダイオードが形成されるとともに、トランジスタＴｒ11のソースとバックゲートの間にダイオードＤ１が接続されているので、トランジスタＴｒ11のバックゲートからソースの方向へ流れる電流が流れる電流が防がれる。
【００２２】
上記のようなセレクタ回路５は、該セレクタ回路５の出力端子４から出力される電圧を利用して動作を行うような回路とともに、半導体集積回路装置内に形成される。このような半導体集積回路装置は、非動作時に表示板であるＬＣＤに供給する電力を減少させるような携帯型電話機等の電子機器に組み込まれる。以下に、内部に前記半導体集積回路装置を備えた携帯型電話機について説明する。
【００２３】
該携帯型電話機は、該携帯型電話機に電力供給を行っている２次電池の電力供給期間を長くするために、電源が入った状態で、キー操作もなく、かつ相手先からの電話の受信もないときに、該携帯型電話機に備えられた表示板であるＬＣＤに供給する電力を通常動作で使用する電力よりも減少させるような省電力モードを備えている。
【００２４】
このような携帯型電話機は、その使用者が相手と通話したり、またはキー操作を行うとき、前記半導体集積回路装置内のセレクタ回路５にＨｉｇｈのＳＥＬ信号が入力されて該セレクタ回路５がＶDD1の電圧を出力するので、このＶDD1の電圧が利用されて前記ＬＣＤは、全面に文字やアイコンを表示することができる。使用者が相手との通話を終了したり、キー操作を終えると、前記半導体集積回路装置内に備わったタイマ回路により一定時間が経た後に、前記セレクタ回路５にＬｏｗのＳＥＬ信号が入力される。このようにＬｏｗのＳＥＬ信号がセレクタ回路５に入力されるので、セレクタ回路５からＶDD2の電圧が出力され、前記ＬＣＤはその表示できる領域が減少し、必要最小限の情報となるアイコンのみを表示するようになる。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１に記載の供給電圧切換え回路によれば、該供給電圧切換え回路内に備えた２つのＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのソース・バックゲート間に、そのカソード側がバックゲートに接続するようにダイオードを接続するとともに、これらのダイオードのカソード側同士を接続したので、前記ＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタのソース・バックゲート間に形成されるＰＮ接合ダイオードに過電流が流れ込むことがなくなり、該ＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタの動作が不安定になったり、破壊される恐れがなくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で使用される供給電圧切換え回路の回路図。
【図２】本発明で使用される供給電圧切換え回路内のトランジスタの断面図。
【図３】従来使用されている供給電圧切換え回路の回路図。
【図４】従来使用されている供給電圧切換え回路内のトランジスタの断面図。
【符号の説明】
１〜３    入力端子
４    出力端子
５    セレクタ回路
Ｄ１，Ｄ２    ダイオード
Ｔｒ11，Ｔｒ12    ＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタ
Ｔｒ21，Ｔｒ22    ＰチャネルＭＯＳＦＥＴトランジスタ
Ｉｎ11，Ｉｎ12    インバータ
Ｉｎ21，Ｉｎ22    インバータ
【図１】
0003827457.tif 000002
【図２】
0003827457.tif 000003
【図３】
0003827457.tif 000004
【図４】
0003827457.tif 000005