DE10257680A1 - Circuit arrangement for leakage current limitation, sample and hold circuit with the circuit arrangement and charge pump circuit with the circuit arrangement - Google Patents

Circuit arrangement for leakage current limitation, sample and hold circuit with the circuit arrangement and charge pump circuit with the circuit arrangement Download PDF

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Abstract

Es ist eine Schaltungsanordnung zur Leckstrombegrenzung vorgesehen, bei der zwischen zwei Schaltungsknoten (1, 2) eine Schaltstrecke (3, 4) gebildet ist, die wahlweise hochohmig oder niederohmig geschaltet werden kann. Die Schaltstrecke umfaßt eine Serienschaltung aus einem Hauptschalter (3) und einem Hilfsschalter (4), wobei der Hilfsschalter (4) ausgelegt ist zur Leckstrombegrenzung, während die Potentialdifferenz zwischen den Schaltungsknoten (1, 2) über dem Hauptschalter (3) abfällt. Die beschriebene Schaltungsanordnung ist besonders zur Anwendung in MOS-Schaltungstechnik für alle Schaltungen geeignet, bei denen es auf die Vermeidung oder Reduzierung von Leckströmen ankommt. Dies ist beispielsweise in Ladungspumpenschaltungen oder Sample-And-Hold Schaltungen der Fall.A circuit arrangement for leakage current limitation is provided, in which a switching path (3, 4) is formed between two circuit nodes (1, 2), which can optionally be switched with high or low resistance. The switching path comprises a series circuit comprising a main switch (3) and an auxiliary switch (4), the auxiliary switch (4) being designed to limit leakage current, while the potential difference between the circuit nodes (1, 2) drops above the main switch (3). The circuit arrangement described is particularly suitable for use in MOS circuit technology for all circuits in which the avoidance or reduction of leakage currents is important. This is the case, for example, in charge pump circuits or sample-and-hold circuits.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Leckstrombegrenzung, eine Abtast-Halte-Schaltung mit der Schaltungsanordnung zur Leckstrombegrenzung sowie eine Ladungspumpenschaltung mit der Schaltungsanordnung zur Leckstrombegrenzung.The present invention relates to a circuit arrangement for leakage current limitation, a sample and hold circuit with the circuit arrangement for leakage current limitation and a charge pump circuit with the circuit arrangement for leakage current limitation.

Im Zuge der Integration immer komplexerer Schaltungen auf einer ständig kleiner werdenden Chipfläche nimmt in den unterschiedlichen Schaltungstechniken auch die Kanallänge integrierter Transistoren immer weiter ab.In the course of the integration of increasingly complex circuits on one constantly smaller chip area takes the channel length of integrated transistors in the different circuit technologies ever further.

Damit ist beispielsweise in modernen Sub-Mikrometer-CMOS-Technologien der Nachteil verbunden, daß der Kanalleckstrom eines ausgeschalteten, das heißt hochohmigen MOS-Transistors stetig ansteigt. Dies führt zu einer ständigen Zunahme der Standby-Ströme in CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)-Schaltkreisen.This is the case, for example, in modern sub-micron CMOS technologies Disadvantage connected that the Channel leakage current of a switched off, that is, high-impedance MOS transistor continuously increases. this leads to to a constant Increase in standby currents in CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) circuits.

Diese Tendenz hat sogar zur Folge, daß viele bisher verwendete Schaltungsanordnungen und schaltungstechnische Modelle, die einen MOS-Transistor als idealen Schalter betrachtet haben, in heutigen, integrierten Schaltungstechniken nicht mehr anwendbar sind.This tendency even means that many so far used circuit arrangements and circuit models, who saw a MOS transistor as an ideal switch, no longer applicable in today's integrated circuit technologies are.

Verschärft wird die beschriebene Problematik noch dadurch, daß der Leckstrom eines MOS-Transistors stark temperaturabhängig ist. Der Leckstrom nimmt mit steigender Temperatur stark zu.The problem described is exacerbated still in that the Leakage current of a MOS transistor is strongly temperature-dependent. The leakage current increases sharply with increasing temperature.

Weiterhin ist der Leckstrom abhängig von der Spannung zwischen Drain- und Source-Anschluß eines als Schalter arbeiten den Feldeffekt-Transistors. Je höher die Drain/Source-Spannung ist, desto größer ist der Leckstrom im ausgeschalteten Zustand des Transistorschalters.Furthermore, the leakage current is dependent on the Voltage between the drain and source connection of a switch work as Field-effect transistor. The higher the drain / source voltage is the bigger the leakage current when the transistor switch is switched off.

Speziell solche Schaltungsanordnungen, bei denen ein MOS-Schalter zwei Schaltungspunkte im ausgeschalteten Zustand hochohmig voneinander trennen soll, werden stark negativ durch den Leckstrom im abgeschalteten Zustand des MO5-Transistors beeinflußt. Solche Schaltungsanordnungen kommen beispielsweise in Abtast-Halte-Gliedern vor. Derartige Schaltungen werden auch als Sample-And-Hold Schaltungen bezeichnet. Auch Ladungspumpenschaltungen, die standardmäßig in Phasenregelkreisen verwendet werden, sind ein häufiges Anwendungsgebiet von hochohmig trennenden Schaltern.Such circuit arrangements in particular, where a mos switch Separate two switching points from each other with high resistance when switched off should be strongly negative due to the leakage current in the switched off State of the MO5 transistor affected. Such circuit arrangements come, for example, in sample-and-hold elements in front. Such circuits are also called sample-and-hold circuits designated. Also charge pump circuits, which are standard in phase locked loops are a common area of application of high-resistance isolating switches.

Ladungspumpenschaltungen umfassen üblicherweise einen Quellenstromzweig und einen Senkenstromzweig. In Abhängigkeit von einem Steuersignalpaar wird entweder eine vorgebbare Ladungsmenge an den Signalausgang abgegeben oder aus dem Signalausgang abgezogen. Hierfür sind MOS-Transistorschalter vorgesehen. An den Signalausgang ist normalerweise ein Schleifenfilter zur Dimensionierung des Phasenregelkreises, englisch: Phase Locked Loop, PLL, in dem sich die beiden Schaltungsblöcke befinden, angeschlossen.Charge pump circuits typically include a source current branch and a sink current branch. Dependent on A control signal pair either becomes a predeterminable amount of charge delivered to the signal output or subtracted from the signal output. Therefor MOS transistor switches are provided. At the signal output is usually a loop filter for dimensioning the phase-locked loop, English: Phase Locked Loop, PLL, in which the two circuit blocks are located, connected.

Durch Entladung von Kapazitäten des Schleifenfilters der PLL, durch einen Leckstrom der Ladungspumpe im abgeschalteten Zustand et cetera können Fehlladungen in der PLL auftreten. Um diese auszugleichen werden MOS-Schalter am Ausgang der Ladungspumpe kurzzeitig geschlossen. Dieser Ladungspumpen-Leckstrom ist hauptsächlich bedingt durch nicht ideal trennende Schalter und die Abstimmspannung, die eine Potentialdifferenz über den Transistoren erzeugt. Dieser nachteilhafte Effekt wird zusätzlich verstärkt durch die Tendenz, die Gateoxiddicke von Feldeffekttransistoren immer weiter zu verringern, ebenso wie die Kanallänge. Problematisch dabei ist, daß derartige Leckströme zu einer unzureichenden Nebenlini enunterdrückung im Oszillator bzw. Synthesizer führen. Dies wiederum gefährdet die Einhaltung von Mobilfunkstandards von Mobilfunkgeräten, die CMOS-Ladungspumpenschaltungen zur Frequenzsynthese verwenden.By discharging the capacities of the loop filter the PLL, due to a leakage current of the charge pump in the switched off Condition et cetera can Incorrect loads occur in the PLL. To compensate for this MOS switch at the output of the charge pump briefly closed. This charge pump leakage current is mainly due to non-ideally isolating switches and the tuning voltage, which has a potential difference across the Transistors generated. This disadvantageous effect is further reinforced by the tendency to always get the gate oxide thickness of field effect transistors further decrease, as does the channel length. The problem is that such leakage currents inadequate sideline suppression in the oscillator or synthesizer to lead. This in turn jeopardizes compliance with cellular standards of cellular devices that Use CMOS charge pump circuits for frequency synthesis.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur Leckstrombegrenzung sowie eine Abtaste-Halte-Schaltung und eine Ladungspumpenschaltung mit der Schaltungsanordnung anzugeben, bei denen im hochohmigen Schaltzustand eine deutliche Reduzierung von Leckströmen bei verhältnismäßig geringer Chipfläche ermöglicht ist.Object of the present invention is a circuit arrangement for leakage current limitation as well as a Abtaste hold circuit and to specify a charge pump circuit with the circuit arrangement, a significant reduction in those in the high-resistance switching state leakage currents at relatively less chip area allows is.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bezüglich der Schaltungsanordnung gelöst durch eine Schaltungsanordnung zur Leckstrombegrenzung, aufweisend eine Schaltstrecke,

  • – die zwischen einem ersten und einem zweiten Schaltungsknoten gebildet ist,
  • – die wahlweise zwischen einem niederohmigen und einem hochohmigen Zustand umgeschaltet werden kann und
  • – die eine Serienschaltung mit einem Hauptschalter und einem Hilfsschalter umfasst, wobei der Hilfsschalter ausgelegt ist zur Leckstrombegrenzung in dem hochohmigen Zustand.
According to the invention, the object with regard to the circuit arrangement is achieved by a circuit arrangement for leakage current limitation, having a switching path,
  • Which is formed between a first and a second circuit node,
  • - Which can optionally be switched between a low-resistance and a high-resistance state, and
  • - Which comprises a series circuit with a main switch and an auxiliary switch, the auxiliary switch being designed to limit leakage current in the high-resistance state.

Die beschriebene Schaltungsanordnung ist bevorzugt in integrierter Schaltungstechnik ausgeführt.The circuit arrangement described is preferably implemented in integrated circuit technology.

Haupt- und Hilfsschalter werden bevorzugt jeweils gleichzeitig ein- und ausgeschaltet. Hierfür sind bevorzugt Steueranschlüsse von Haupt- und Hilfsschalter miteinander verbunden.Main and auxiliary switches are preferred, respectively switched on and off at the same time. Control connections from are preferred for this purpose Main and auxiliary switches connected to each other.

Gemäß dem vorliegenden Prinzip ist es vorgesehen, zum hochohmigen Trennen zweier Schaltungsknoten nicht nur einen Schalter vorzusehen, sondern eine Serienschaltung aus zwei Schaltern. Dabei ist der Hilfsschalter so ausgelegt, daß im hochohmigen Zustand der Schaltstrecke zwischen den beiden Schaltungsknoten eine Leckstrombegrenzung erfolgt.According to the present principle it is intended for high-resistance separation of two circuit nodes not just to provide a switch, but a series connection from two switches. The auxiliary switch is designed so that in the high-resistance State of the switching path between the two switching nodes Leakage current limitation.

Bevorzugt ist hierfür der Hauptschalter so dimensioniert und/oder geschaltet, daß praktisch die gesamte Potentialdifferenz zwischen den beiden durch die Schaltstrecke gekoppelten Schaltungsknoten im hochohmigen Schaltzustand über dem Hauptschalter abfällt.For this purpose, the main switch is preferably dimensioned and / or switched such that practically the entire potential difference between the two circuit nodes coupled by the switching path drops in the high-resistance switching state above the main switch.

Demgemäß ist die über der Laststrecke des Hilfsschalters im hochohmigen Zustand abfallende Spannung praktisch null. Dies wiederum ermöglicht eine weitere Reduzierung des Leckstroms, da dieser unter anderem abhängig ist von der über der Schaltstrecke des Hilfsschalters abfallenden Spannung.Accordingly, that is over the load path of the auxiliary switch voltage dropping in the high-resistance state practically zero. This in turn enables one further reduction of the leakage current, since this is dependent among other things from the over the switching distance of the auxiliary switch.

Um die beschriebene, inhomogene Spannungsverteilung über die eine Serienschaltung bildenden Schalter der Schaltstrecke zu verbessern, ist bevorzugt ein Steuermittel vorgesehen, welches mit dem Hilfsschalter gekoppelt ist und welches so ausgelegt ist, daß eine über dem Hilfsschalter im hochohmigen Zustand der Schaltstrecke abfallende Spannung null ist oder sehr gering ist.To the described, inhomogeneous voltage distribution over the to improve a switch of the switching path forming a series connection, a control means is preferably provided which is connected to the auxiliary switch is coupled and which is designed so that one above the auxiliary switch in the high-resistance State of the switching path dropping voltage is zero or very is low.

Die Spannung ist dabei bevorzugt so gering einzustellen, daß der sich ergebende Leckstrom zumindest gerade noch tolerierbar ist.The voltage is preferred so low that the resulting leakage current is at least just tolerable.

Das Steuermittel umfaßt bevorzugt zumindest einen Stützkondensator, der an dem Hilfsschalter angeschlossen ist. Der Stützkondensator ist bevorzugt zwischen einen Lastanschluß. des Hilfsschalters und einen Referenzpotentialanschluß geschaltet und steuert dadurch im hochohmigen Zustand der Schaltstrecke die über dem Hilfsschalter abfallende Spannung zu null.The control means preferably comprises at least one backup capacitor, connected to the auxiliary switch. The backup capacitor is preferred between a load connection. of the auxiliary switch and one Reference potential connection switched and thereby controls the high resistance of the switching path over the Auxiliary switch dropping voltage to zero.

Der mit dem Hilfsschalter verbundene Anschluß des Stützkondensators ist dabei bevorzugt mit demjenigen Verbindungsknoten verbunden, der in der Schaltstrecke Hauptschalter und Hilfsschalter miteinander verbindet.The one connected to the auxiliary switch Connection of the backup capacitor is preferably connected to that connection node, the main switch and auxiliary switch in the switching path with each other combines.

Die Schaltungsanordnung ist bevorzugt in einer integrierten HalbleiterSchaltungstechnik aufgebaut. Besonders bevorzugt ist die Schaltungsanordnung in MOS-Schaltungstechnik realisiert.The circuit arrangement is preferred built in an integrated semiconductor circuit technology. Especially the circuit arrangement is preferably implemented in MOS circuit technology.

Besonders in MOS-Schaltungstechnik kommen die Vorteile des vorgeschlagenen Prinzips bezüglich der signifikanten Leckstrombegrenzung mit geringem Aufwand vorteilhaft zur Geltung. Somit können die negativen Folgen einer Leckstrombildung bei abgeschalteten MOS-Transistoren deutlich verringert bzw. eliminiert werden.Especially in MOS circuit technology come the advantages of the proposed principle in terms of significant leakage current limitation with little effort advantageous to advantage. So you can the negative consequences of leakage current formation when the MOS transistors are switched off be significantly reduced or eliminated.

Hauptschalter und Hilfsschalter sind bevorzugt jeweils als Transistor ausgeführt.Main switches and auxiliary switches are preferably each designed as a transistor.

Bei Ausführung in MOS-Schaltungstechnik können Haupt- und Hilfsschalter beispielsweise als p-Kanal-Transistor oder als n-Kanal-Transistor ausgeführt sein.When using MOS circuit technology, main and auxiliary switches, for example as a p-channel transistor or as n-channel transistor executed his.

Der Hilfsschalter ist bevorzugt als sogenanntes Transmission-Gate ausgeführt. Der Hilfsschalter umfaßt dabei bevorzugt zwei parallel geschaltete Transistoren von komplementärem Leitfähigkeitstyp.The auxiliary switch is preferred as so-called transmission gate executed. The auxiliary switch includes preferably two transistors of complementary conductivity type connected in parallel.

Bezüglich der Abtast-Halte-Schaltung wird die Aufgabe gelöst durch eine Abtast-Halte-Schaltung mit einer Schaltungsanordnung zur Leckstrombegrenzung wie vorstehend beschrieben, aufweisend

  • – einen Eingang zum Zuführen eine abzutastenden Signals, der mit dem ersten Schaltungsknoten der Schaltungsanordnung zur Leckstrombegrenzung verbunden ist,
  • – einen Ausgang zum Abgreifen eines Abtastwertes, der mit dem zweiten Schaltungsknoten der Schaltungsanordnung zur Leckstrombegrenzung verbunden ist, und
  • – einen Abtastkondensator, der zwischen den Ausgang der Abtast-Halte-Schaltung und einen Bezugspotentialanschluss geschaltet ist.
With regard to the sample-and-hold circuit, the object is achieved by a sample-and-hold circuit having a circuit arrangement for leakage current limitation as described above
  • An input for supplying a signal to be sampled, which is connected to the first circuit node of the circuit arrangement for leakage current limitation,
  • An output for tapping a sample value, which is connected to the second circuit node of the circuit arrangement for leakage current limitation, and
  • - A sampling capacitor, which is connected between the output of the sample-and-hold circuit and a reference potential connection.

Das vorgeschlagene Prinzip vermeidet die Ausbildung eines Leckstroms im abgeschalteten Zustand, wenn sich eine Potentialdifferenz über dem herkömmlichen Schalter, vorliegend den Hauptschalter der Abtast-Halte-Schaltung, aufbaut.Avoid the proposed principle the formation of a leakage current when switched off, if a potential difference over the conventional Switch, in the present case the main switch of the sample-and-hold circuit, builds.

Gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip mit Hilfsschalter wird der Leckstrom im hochohmigen Zustand des Schalters deutlich reduziert.According to the proposed principle the leakage current in the high-resistance state of the Switch significantly reduced.

Eine weitere Verringerung des Leckstroms bis hin zu einem praktisch verschwindenden Leckstrom kann dadurch erzielt werden, daß ein Stützkondensator vorgesehen ist, der den Verbindungsknoten zwischen Hauptschalter und Hilfsschalter mit einem Versorgungspotentialanschluß oder einem Bezugspotentialanschluß verbindet.A further reduction in the leakage current up can lead to a practically vanishing leakage current be that a backup capacitor is provided, which is the connection node between the main switch and auxiliary switches with a supply potential connection or Reference potential connection connects.

Hierdurch wird die Potentialdifferenz über dem Hilfsschalter, der bevorzugt als MOS-Transistor ausgeführt ist, konstant auf 0 Volt gehalten. Hierdurch kann kein nennenswerter Leckstrom fließen. Hauptschalter, Hilfsschalter und Stützkondensator sind dabei anwendungsabhängig in ihrer Größe zu dimensionieren.As a result, the potential difference over the Auxiliary switch, which is preferably designed as a MOS transistor, kept constant at 0 volts. As a result, no significant Leakage current flow. Main switch, Auxiliary switches and backup capacitors are depending on the application dimension in size.

Bezüglich der Ladungspumpenschaltung wird die Aufgabe gelöst durch eine Ladungspumpenschaltung mit einer Schaltungsanordnung wie vorstehend beschrieben, aufweisend

  • – einen Quellenstromzweig mit einem ersten Hauptschalter zum Ein- und Ausschalten des Quellstromes,
  • – einen Senkenstromzweig mit einem zweiten Hauptschalter zum Ein- und Ausschalten des Senkenstromes,
  • – einen Verbindungsknoten, an den der Quellenstromzweig und der Senkenstromzweig angeschlossen ist, und
  • – den Hilfsschalter, der als Transmission Gate ausgebildet ist und den Verbindungsknoten mit einem Signalausgang der Ladungspumpenschaltung verbindet.
With regard to the charge pump circuit, the object is achieved by having a charge pump circuit with a circuit arrangement as described above
  • A source current branch with a first main switch for switching the source current on and off,
  • A sink current branch with a second main switch for switching the sink current on and off,
  • A connection node to which the source current branch and the sink current branch are connected, and
  • - The auxiliary switch, which is designed as a transmission gate and connects the connection node to a signal output of the charge pump circuit.

Das zusätzliche Transmission-Gate am Ausgang der Ladungspumpenschaltung erfüllt die Funktion des Hilfsschalters zur Leckstrombegrenzung bei der Ladungspumpe. Somit kann bei ausgeschalteten Haupttransistoren der Ausgangsstufe der Ladungspumpe kein Leckstrom an den Signalausgang der Ladungspumpe gelangen. Folglich sind auch bei einem üblicherweise in einer Phasenregelschleife an den Ausgang der Ladungspumpe angeschlossenen Schleifenfilter Fehlladungen aufgrund von Leck- strömen ausgeschlossen. Da die zusätzlichen Transistoren im Transmission-Gate mit einer Source-/Drain-Spannung von ungefähr 0 V betrieben werden, sperren diese Transistoren optimal und nahezu temperaturunabhängig.The additional transmission gate at the output of the charge pump circuit fulfills the function of the auxiliary switch for leakage current limitation in the charge pump. Thus, with the main transistors of the output stage of the charge pump switched off, no leakage current can reach the signal output of the charge pump. Consequently, even with a loop filter usually connected to the output of the charge pump in a phase-locked loop, incorrect charges are due to leakage currents men excluded. Since the additional transistors in the transmission gate are operated with a source / drain voltage of approximately 0 V, these transistors block optimally and almost independently of temperature.

Zur weiteren Stabilisierung der Spannung von 0 V über dem Transmission-Gate können Stützkondensatoren vorgesehen sein.To further stabilize the tension of 0 V over the transmission gate supporting capacitors be provided.

Die Ansteuerung des Transmission-Gates erfolgt mit denjenigen Steuersignalen, die ohnehin in einer Ladungspumpenschaltung vorgesehen sind zur Steuerung der Schalter in der Ausgangsstufe der Ladungspumpe zum Ein- und Ausschalten von Senkenzweig bzw. Quellenzweig.The transmission gate is controlled with those control signals that are in a charge pump circuit anyway are provided to control the switches in the output stage the charge pump for switching the sink branch or source branch on and off.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further details of the present Invention are the subject of the dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen näher erläutert.The invention will follow several embodiments based on the drawings explained.

Es zeigen:Show it:

1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels des vorgeschlagenen Prinzips, 1 2 shows a block diagram of an exemplary embodiment of the proposed principle,

2 ein Ausführungsbeispiel des Hilfsschalters von 1, 2 an embodiment of the auxiliary switch of 1 .

3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hilfsschalters von 1, 3 another embodiment of the auxiliary switch of 1 .

4 ein Ausführungsbeispiel des Hilfsschalters von 1 als Transmission-Gate, 4 an embodiment of the auxiliary switch of 1 as a transmission gate,

5 eine Weiterbildung des Transmission-Gates von 4 mit Stützkondensatoren zur weiteren Reduzierung der Source-/Drain-Spannung, 5 a further development of the transmission gate of 4 with support capacitors to further reduce the source / drain voltage,

6 einen Schaltplan eines Ausführungsbeispiels einer Abtast-Halte-Schaltung mit der Schaltungsanordnung von 1 und 6 a circuit diagram of an embodiment of a sample-and-hold circuit with the circuit arrangement of 1 and

7 eine Ladungspumpenschaltung mit der Schaltungsanordnung von 1 und dem Hilfsschalter gemäß 4 anhand eines beispielhaften Schaltplans. 7 a charge pump circuit with the circuit arrangement of 1 and the auxiliary switch according to 4 using an exemplary circuit diagram.

1 zeigt anhand eines Blockschaltbildes den prinzipiellen Aufbau der Schaltungsanordnung zur Leckstrombegrenzung gemäß dem vorliegenden Prinzip. Zwischen einem ersten Schaltungsknoten 1 und einem zweiten Schaltungsknoten 2 ist eine Schaltstrecke 3, 4 gebildet, welche in Abhängigkeit von einem Steuersignal wahlweise hochohmig oder niederohmig geschaltet werden kann. Die Schaltstrecke 3, 4 zwischen den beiden Schaltungsknoten 1, 2 umfaßt eine Serienschaltung aus einem Hauptschalter 3 und einem Hilfsschalter 4. Hauptschalter 3 und Hilfsschalter 4 sind in MOS-Schaltungstechnik ausgeführt und umfassen jeweils einen MOS-Transistor. 1 shows on the basis of a block diagram the basic structure of the circuit arrangement for leakage current limitation according to the present principle. Between a first circuit node 1 and a second circuit node 2 is a switching path 3 . 4 formed, which can be switched depending on a control signal either high-resistance or low-resistance. The switching path 3 . 4 between the two circuit nodes 1 . 2 comprises a series circuit from a main switch 3 and an auxiliary switch 4 , main switch 3 and auxiliary switch 4 are implemented in MOS circuit technology and each include a MOS transistor.

Während der Hauptschalter 3 ausgelegt ist zum Unterbrechen der zwischen den Schaltungspunkten 1, 2 herrschenden Potentialdifferenz, ist der Schalter 4 so ausgelegt, daß im hochohmigen Zustand der Schaltstrecke 3, 4 kein oder ein le diglich geringer Leckstrom zwischen Schaltungspunkten 1, 2 fließt. Demnach fällt bevorzugt über dem Hilfsschalter 4 im hochohmigen Zustand der Schaltstrecke 3, 4 eine Spannung ab, welche 0 V beträgt oder nahezu null ist.During the main switch 3 is designed to interrupt the between the switching points 1 . 2 prevailing potential difference, is the switch 4 designed so that in the high-resistance state of the switching path 3 . 4 no or only a small leakage current between circuit points 1 . 2 flows. Accordingly, preferably falls above the auxiliary switch 4 in the high-resistance state of the switching path 3 . 4 a voltage that is 0 V or almost zero.

Zum Ein- und/oder Ausschalten der Schaltstrecke, d. h. zum Umschalten zwischen hochohmigem und niederohmigem Leitzustand, ist bevorzugt eine hier nicht dargestellte Ansteuerschaltung vorgesehen, welche das Hochohmigschalten bzw. Niederohmigschalten der Schaltstrecke durch gleichzeitiges Betätigen der Schalter 3, 4 bewirkt.For switching the switching path on and / or off, ie for switching between high-resistance and low-resistance conducting state, a control circuit (not shown here) is preferably provided, which controls the high-resistance switching or low-resistance switching of the switching path by simultaneously actuating the switches 3 . 4 causes.

Auch bei modernen Sub-Mikrometer-CMOS-Technologien kann somit der Kanalleckstrom auch bei kleinen Kanallängen eines ausgeschalteten MOS-Transistors verschwinden oder eine vorgebbare Schranke unterschreiten.Even with modern sub-micrometer CMOS technologies the channel leakage current can be reduced even with small channel lengths turned off MOS transistor disappear or a predetermined Fall below the barrier.

Dies erlaubt, die Serienschaltung aus Hauptschalter und Hilfsschalter 3, 4 wie in früheren Modellen wieder als idealen Schalter zu betrachten.This allows the series connection of the main switch and auxiliary switch 3 . 4 to be regarded as an ideal switch as in previous models.

Aufgrund der geringen, über dem Hilfsschalter im hochohmigen Leitzustand abfallenden Spannung ist auch keine merkliche Temperaturabhängigkeit des Leckstroms vorhanden.Because of the small, above that Auxiliary switch in the high-impedance conductive state is the voltage drop there is also no noticeable temperature dependence of the leakage current.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Hilfsschalters 4' als selbstleitender n-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor. 2 shows an embodiment of the auxiliary switch 4 ' as a self-conducting n-channel MOS field effect transistor.

Eine alternative Ausführungsform des Schalters 4 von 1 ist in 3 gezeigt. Dort ist der Hilfsschalter 4" als p-Kanal-MOS-Feldeffekttransistor von einem selbstleitenden Typ dargestellt.An alternative embodiment of the switch 4 of 1 is in 3 shown. The auxiliary switch is there 4 ' represented as a p-channel MOS field effect transistor of a self-conducting type.

Eine Kombination der Hilfsschalter gemäß 2, 3 zu einem sogenannten Transmission-Gate ist in 4 dargestellt. Dieser Hilfsschalter 4 umfaßt eine bezüglich der Source/Drain-Strecken der Transistoren parallel geschaltete Anord nung eines n-Kanal- und eines p-Kanal-Feldeffekttransistors. Zu deren Ansteuerung ist ein hier nicht eingezeichneter Inverter vorgesehen, welcher den Steuereingang eines der beiden Transistoren mit dem Steuereingang, d. h. dem Gate-Anschluß des anderen Transistors, verbindet.A combination of the auxiliary switches according to 2 . 3 to a so-called transmission gate is in 4 shown. This auxiliary switch 4 comprises an arrangement of an n-channel and a p-channel field-effect transistor connected in parallel with respect to the source / drain paths of the transistors. An inverter (not shown here) is provided to control them, which connects the control input of one of the two transistors to the control input, ie the gate terminal of the other transistor.

Eine Weiterbildung des Transmission-Gates 4 von 4 ist in 5 gezeigt. Das Transmission-Gate 4 von 5 ist ergänzt um insgesamt vier Stützkondensatoren 5, 6, 7, 8, welche die Source-/Drain-Anschlüsse der beiden Transistoren des Hilfsschalters 4 jeweils mit einem Versorgungspotentialanschluß 9 bzw. mit einem Bezugspotentialanschluß 10 verbinden. Im Einzelnen ist ausgehend von beiden Source-/Drain-Anschlüssen des Transmission-Gates 4 je ein Stützkondensator 5, 6 unmittelbar mit dem Versorgungspotentialanschluß 9 verbunden. Außerdem ist mit je einem Stützkondensator 7, 8 jeder der Source-/Drain-Anschlüsse des Transmission-Gates 4 unmittelbar mit dem Bezugspotentialanschluß 10 verbunden.A further development of the transmission gate 4 of 4 is in 5 shown. The transmission gate 4 of 5 is supplemented by a total of four backup capacitors 5 . 6 . 7 . 8th , which are the source / drain connections of the two transistors of the auxiliary switch 4 each with a supply potential connection 9 or with a reference potential connection 10 connect. Specifically, starting from both source / drain connections of the transmission gate 4 one backup capacitor each 5 . 6 directly with the supply potential connection 9 connected. In addition, each with a backup capacitor 7 . 8th each of the source / drain terminals of the transmission gate 4 directly with the reference potential connection 10 connected.

In MOS-Schaltungstechnik werden Versorgungs- und Bezugspotentialanschluß 9, 10 auch als VDD, VSS bezeichnet.In MOS circuit technology, supply and reference potential connections 9 . 10 also called V DD , V SS .

6 zeigt ein mögliches Anwendungsbeispiel des vorliegenden Schalters in einer Abtast-Halte-Schaltung, bei der das Schaltungsprinzip der vorliegenden Erfindung vorteilhaft zur Anwendung kommt. Die Abtast-Halte-Schaltung gemäß 6, die auch als Sample-and-Hold-Schaltung bezeichnet wird, umfaßt einen Signaleingang IN und einen Signalausgang OUT. Am Signaleingang IN ist ein Hauptschalter in Gestalt eines Transmission-Gates 11 angeschlossen, welches als Abtast-Schalter arbeitet. Der Abtast-Schalter 11 ist an seinem freien Anschluß über einen Hilfsschalter 12 an den Signalausgang OUT gelegt. Auch der Hilfsschalter 12 ist als Transmission-Gate ausgebildet. An den Ausgang 12 ist ein Abtast-Kondensator 13 angeschlossen, der gegen Bezugspotential 10 geschaltet ist. Weiterhin ist ein Stützkondensator 14 vorgesehen, der einen Referenzpotentialanschluß 15 mit dem Verbin dungsknoten zwischen Hauptschalter 11 und Hilfsschalter 12 verbindet. 6 shows a possible application example of the present switch in a sample-and-hold circuit in which the circuit principle of the present invention is advantageously used comes. The sample and hold circuit according to 6 , which is also referred to as a sample-and-hold circuit, comprises a signal input IN and a signal output OUT. At the signal input IN there is a main switch in the form of a transmission gate 11 connected, which works as a scan switch. The scan switch 11 is at its free connection via an auxiliary switch 12 connected to the signal output OUT. Even the auxiliary switch 12 is designed as a transmission gate. At the exit 12 is a sampling capacitor 13 connected to the reference potential 10 is switched. There is also a backup capacitor 14 provided a reference potential connection 15 with the connection node between the main switch 11 and auxiliary switch 12 combines.

Die Ansteuerung der Schalter 11, 12 erfolgt jeweils zugleich. Hierfür sind die Steueranschlüsse, das heißt Gate-Anschlüsse der n-Kanal-Transistoren in den Gates 11, 12 jeweils mit einem Schalteingang zum Zuführen eines Umschaltsignals SW verbunden. Dieser Schalteingang ist außerdem über einen Inverter 16 an die beiden Gate-Anschlüsse der p-Kanal-Transistoren der Gates 11, 12 gelegt.The control of the switches 11 . 12 takes place at the same time. For this are the control connections, that is, gate connections of the n-channel transistors in the gates 11 . 12 each connected to a switching input for supplying a switching signal SW. This switching input is also via an inverter 16 to the two gate connections of the p-channel transistors of the gates 11 . 12 placed.

Der Stützkondensator 14 ist so ausgelegt, daß im hochohmigen Zustand der Schaltstrecke 11, 12 die über dem Hilfsschalter 12 abfallende Spannung praktisch null ist. Es kann kein nennenswerter Leckstrom über die Schaltstrecke 11, 12 fließen. Der Leckstrom fließt vorteilhafterweise auch dann nicht, wenn sich im abgeschalteten Zustand eine Potentialdifferenz über der Schaltstrecke 11, 12 aufbaut. Somit ist eine präzisere Abtastung eines Signals mit dem Sample-and-Hold-Glied gemäß 6 gewährleistet.The backup capacitor 14 is designed so that in the high-resistance state of the switching path 11 . 12 the one above the auxiliary switch 12 falling voltage is practically zero. There can be no significant leakage current across the switching path 11 . 12 flow. The leakage current advantageously does not flow even if there is a potential difference across the switching path in the switched-off state 11 . 12 builds. A more precise sampling of a signal with the sample-and-hold element is therefore in accordance with 6 guaranteed.

7 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Ladungspumpenschaltung in CMOS-Schaltungstechnik gemäß vorliegendem Prinzip. Die Ladungspumpenschaltung umfaßt eine Ausgangsstufe M1, M3, M4, M5, welche als Serienschaltung von insgesamt vier Transistoren zwischen einen Versorgungspotentialanschluß 9 und einen Bezugspotentialanschluß 10 geschaltet ist. Die Ausgangsstufe M1, M3, M4, M5 hat einen symmetrisch angeordneten Verbindungsknoten 17. Zwischen Versorgungspotentialanschluß 9 und Verbindungsknoten 17 ist eine Serienschaltung aus zwei p-Kanal-Feldeffekttransistoren M1, M3 geschaltet, von denen einer Teil eines Stromspiegels und der andere als Schalter ausgelegt ist. Spiegelsymmetrisch hierzu und von komplementärem Leitfähigkeitstyp sind die n-Kanal-Transistoren M4, M5 vorgesehen, welche ebenfalls eine Serienschaltung bilden und als solche zwischen den Verbindungsknoten 17 und den Bezugspotentialanschluß 10 geschaltet sind. Dabei ist wiederum der dem Verbindungsknoten 17 zugewandte Transistor M4 als Schalter ausgelegt, während der masseseitig angeschlossene Transistor M5 Teil eines Stromspiegels ist. Die Steueranschlüsse der Stromspiegeltransistoren M1, M5 sind jeweils mit den Steueranschlüssen von als Diode verschalteten Transistoren M2, M6 verbunden, mit denen jeweils ein Stromspiegel gebildet ist. An den Eingang dieser Stromspiegel M2, M1 und M6, M5 ist jeweils eine Bias-Stromquelle 18, 19 angeschlossen, welche den Quellenstrom bzw. Senkenstrom bereitstellt. 7 shows an embodiment of a charge pump circuit in CMOS circuit technology according to the present principle. The charge pump circuit comprises an output stage M1, M3, M4, M5, which as a series circuit of a total of four transistors between a supply potential connection 9 and a reference potential connection 10 is switched. The output stage M1, M3, M4, M5 has a symmetrically arranged connection node 17 , Between supply potential connection 9 and connection nodes 17 is a series connection of two p-channel field effect transistors M1, M3, one part of which is designed as a current mirror and the other as a switch. The n-channel transistors M4, M5, which likewise form a series connection and as such between the connection nodes, are provided mirror-symmetrically to this and of a complementary conductivity type 17 and the reference potential connection 10 are switched. Here again is that of the connection node 17 facing transistor M4 designed as a switch, while the transistor M5 connected to the ground is part of a current mirror. The control connections of the current mirror transistors M1, M5 are each connected to the control connections of transistors M2, M6 connected as diodes, with which a current mirror is formed in each case. At the input of these current mirrors M2, M1 and M6, M5 is a bias current source 18 . 19 connected, which provides the source current or sink current.

Eine Besonderheit der vorliegenden Ladungspumpenschaltung ist, daß der Verbindungsknoten 17 über ein Transmission-Gate 20 an den eigentlichen Signalausgang 21 der Ladungspumpe gelegt ist. Das Transmission-Gate 20 umfaßt einen p-Kanal-Transistor M7 und einen n-Kanal-Transistor M8, welche miteinander parallel geschaltet sind bezüglich ihrer gesteuerten Strecken. Das Transmission-Gate 20 arbeitet als Hilfsschalter im Sinne des vorgeschlagenen Prinzips und bildet jeweils mit den Hauptschaltern M3 beziehungsweise M4 eine Schaltstrecke gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip.A special feature of the present charge pump circuit is that the connection node 17 via a transmission gate 20 to the actual signal output 21 the charge pump is placed. The transmission gate 20 comprises a p-channel transistor M7 and an n-channel transistor M8, which are connected in parallel with respect to their controlled paths. The transmission gate 20 works as an auxiliary switch in the sense of the proposed principle and forms a switching path according to the proposed principle with the main switches M3 and M4.

Zur Begrenzung der im hochohmigen Zustand dieser Schaltstrekken über dem Hilfsschalter 20 abfallenden Spannung sind Stützkondensatoren C1, C2 vorgesehen, welche den Verbindungsknoten 17 mit Versorgungspotentialanschluß 9 und Bezugspotentialanschluß 10 verbinden.To limit the high resistance state of these switching paths via the auxiliary switch 20 falling voltage, support capacitors C1, C2 are provided, which connect the connection node 17 with supply potential connection 9 and reference potential connection 10 connect.

Steueranschlüsse S1, S2 der Ladungspumpenschaltung, welche an den Schaltern M3, M4 Gate-seitig angeschlossen sind, dienen auch zur Steuerung des Hilfsschalters 20. Hierfür ist eine Ansteuerschaltung vorgesehen, welche einige Logik-Gatter umfaßt. An den Steuereingang des p-Kanal-Transistors M7 im Hilfsschalter 20 ist der Ausgang eines UND-Gliedes 22 angeschlossen. Ein Eingang des UND-Gliedes 22 ist an den ersten Steuereingang S1 gelegt. Der zweite Steuereingang S2 ist über einen Inverter 23 an den zweiten Eingang des UND-Gliedes 22 geschaltet. In Analogie hierzu ist der Steuereingang des n- Kanal-Transistors M8 des Hilfsschalters 20 an den Ausgang eines ODER-Gliedes 24 angeschlossen. Der erste Steueranschluß 51 ist über einen Inverter 25 an einen Eingang des ODER-Gliedes 24 gelegt, der zweite Steueranschluß S2 ist unmittelbar mit einem weiteren Eingang des ODER-Gliedes 24 verbunden.Control connections S1, S2 of the charge pump circuit, which are connected to switches M3, M4 on the gate side, also serve to control the auxiliary switch 20 , For this purpose, a drive circuit is provided, which comprises some logic gates. To the control input of p-channel transistor M7 in the auxiliary switch 20 is the output of an AND gate 22 connected. An input of the AND gate 22 is connected to the first control input S1. The second control input S2 is via an inverter 23 to the second input of the AND gate 22 connected. Analogously to this, the control input of the n-channel transistor M8 is the auxiliary switch 20 to the output of an OR gate 24 connected. The first control connection 51 is about an inverter 25 to an input of the OR gate 24 placed, the second control connection S2 is immediately connected to a further input of the OR gate 24 connected.

Bei Anwendung der Ladungspumpe in einem Phasenregelkreis werden die Steueranschlüsse S1, S2 normalerweise mit dem Ausgang eines Phasendetektors verbunden, der eingangsseitig ein Referenzsignal bezüglich Phase und/oder Frequenz vergleicht mit dem heruntergeteilten Ausgangssignal eines steuerbaren Oszillators. Der Steuereingang des steuerbaren Oszillators wiederum ist dabei an den Signalausgang 21 der Ladungspumpe über ein Schleifenfilter angekoppelt.When the charge pump is used in a phase locked loop, the control connections S1, S2 are normally connected to the output of a phase detector, which on the input side compares a reference signal with respect to phase and / or frequency with the divided output signal of a controllable oscillator. The control input of the controllable oscillator is in turn at the signal output 21 the charge pump coupled via a loop filter.

Durch die zusätzlichen Schalttransistoren M7 und M8 wird bei der Ladungspumpe gemäß 7 verhindert, daß ein Leckstrom durch die Kanäle der Transistoren M3, M4 an den Signalausgang 21 bzw. ein nachgeschaltetes Schleifenfilter gelangen kann. Auch wenn die Transistoren M3, M4 ausgeschaltet sind, könnte ein Leckstrom über diese Kanäle fließen, der grundsätzlich mit steigender Temperatur zunimmt. Wie bereits oben erläutert, würde sich eine Potentialdifferenz zwischen Source und Drain an den Transistoren M3, M4 ausbilden. Da die zusätzlichen Transistoren M7, M8 mit einer Source-/Drain-Spannung von ungefähr 0 V betrieben werden, können diese Transistoren optimal sperren. Das Sperren der Transistoren M7, M8 erfolgt mit Vorteil praktisch temperaturunabhängig. Die Kondensatoren C1, C2 stabilisieren den Verbindungsknoten 17 während des ausgeschalteten Zustands. Dies unterstützt zusätzlich, daß die Source-/Drain-Spannung über dem Hilfsschalter 20 null wird. Die Spannung über dem Hilfsschalter muß dabei zur gewünschten Funktion der Ladungspumpe nicht notwendigerweise genau 0 V betragen, sondern kann auch eine geringe Spannung sein.The additional switching transistors M7 and M8 are used in the charge pump 7 prevents leakage current through the channels of transistors M3, M4 to the signal output 21 or a downstream loop filter can reach. Even if the transistors M3, M4 are switched off, a leakage current could flow through this channel le flow, which basically increases with increasing temperature. As already explained above, a potential difference between the source and drain would form at the transistors M3, M4. Since the additional transistors M7, M8 are operated with a source / drain voltage of approximately 0 V, these transistors can be optimally blocked. The blocking of the transistors M7, M8 is advantageously practically independent of the temperature. The capacitors C1, C2 stabilize the connection node 17 during the off state. This additionally supports that the source / drain voltage across the auxiliary switch 20 becomes zero. The voltage across the auxiliary switch does not necessarily have to be exactly 0 V for the desired function of the charge pump, but can also be a low voltage.

Selbstverständlich liegt es im Rahmen der vorliegenden Erfindung, die Schaltungsanordnung mit dem Hilfsschalter gemäß vorliegendem Prinzip auch in anderen Schaltungsblöcken anzuwenden, bei denen es auf die Vermeidung oder Verringerung von Leckströmen im hochohmigen Schaltzustand ankommt.Of course it is within the scope of the present Invention, the circuit arrangement with the auxiliary switch according to the present Principle can also be used in other circuit blocks where it on avoiding or reducing leakage currents in high impedance Switching state arrives.

Auch kann das beschriebene Prinzip im Rahmen der Erfindung von CMOS auch auf andere Schaltungstechniken übertragen werden.The principle described can also in the context of the invention of CMOS also transferred to other circuit technologies become.

11
erster Schaltungsknotenfirst circuit node
22
zweiter Schaltungsknotensecond circuit node
33
Hauptschaltermain switch
44
Hilfsschalterauxiliary switch
55
Stützkondensatorbackup capacitor
66
Stützkondensatorbackup capacitor
77
Stützkondensatorbackup capacitor
88th
Stützkondensatorbackup capacitor
99
VersorgungspotentialanschlußSupply potential connection
1010
BezugspotentialanschlußReference potential connection
1111
Hauptschaltermain switch
1212
Hilfsschalterauxiliary switch
1313
Abtast-KondensatorSampling capacitor
1414
Stützkondensatorbackup capacitor
1515
ReferenzpotentialanschlußReference potential terminal
1616
Inverterinverter
1717
Verbindungsknotenconnecting node
1818
Stromquellepower source
1919
Stromquellepower source
2020
Hilfsschalterauxiliary switch
2121
Signalausgangsignal output
2222
UND-GatterAND gate
2323
Inverterinverter
2424
ODER-GatterOR gate
2525
Inverterinverter
C1C1
Kondensatorcapacitor
C2C2
Kondensatorcapacitor
ININ
Signaleingangsignal input
M1M1
Transistortransistor
M2M2
Transistortransistor
M3M3
Schalttransistorswitching transistor
M4M4
Schalttransistorswitching transistor
M5M5
Transistortransistor
M6M6
Transistortransistor
M7M7
Transistortransistor
M8 M8
Transistor transistor
OUTOUT
Signalausgangsignal output
S1 S1
Steuereingang control input
S2S2
Steuereingangcontrol input

Claims (11)

Schaltungsanordnung zur Leckstrombegrenzung, aufweisend eine Schaltstrecke (3, 4), – die zwischen einem ersten Schaltungsknoten (1) und einem zweiten Schaltungsknoten (2) gebildet ist, – die wahlweise zwischen einem niederohmigen und einem hochohmigen Zustand umgeschaltet werden kann und – die eine Serienschaltung mit einem Hauptschalter (3) und einem Hilfsschalter (4) umfasst, wobei der Hilfsschalter (4) ausgelegt ist zur Leckstrombegrenzung in dem hochohmigen Zustand der Schaltstrecke (3, 4).Circuit arrangement for leakage current limitation, comprising a switching path ( 3 . 4 ), - between a first circuit node ( 1 ) and a second circuit node ( 2 ) is formed, - which can optionally be switched between a low-resistance and a high-resistance state, and - which has a series connection with a main switch ( 3 ) and an auxiliary switch ( 4 ), the auxiliary switch ( 4 ) is designed to limit leakage current in the high-resistance state of the switching path ( 3 . 4 ). Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Steuermittel (5 bis 8) vorgesehen ist, ausgelegt derart, dass eine über dem Hilfsschalter (4) im hochohmigen Zustand der Schaltstrecke (3, 4) abfallende Spannung Null oder nahezu Null ist.Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that a control means ( 5 to 8th ) is provided, designed such that one over the Auxiliary switch ( 4 ) in the high-resistance state of the switching path ( 3 . 4 ) falling voltage is zero or almost zero. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass das Steuermittel (5 bis 8) zumindest einen Stützkondensator (5) umfasst, der an den Hilfsschalter (4) angeschlossen ist.Circuit arrangement according to claim 2, characterized in that the control means ( 5 to 8th ) at least one backup capacitor ( 5 ) which connects to the auxiliary switch ( 4 ) connected. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet dass die Schaltungsanordnung in einer Halbleiter-Schaltungstechnik aufgebaut ist.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the circuit arrangement in one Semiconductor circuit technology is built. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet dass die Schaltungsanordnung in Metal Oxide Semiconductor-Schaltungstechnik implementiert ist.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that the circuit arrangement in metal Oxide semiconductor circuit technology is implemented. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet dass der Hauptschalter (3) und der Hilfsschalter (4) jeweils zumindest einen Transistor umfassen.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the main switch ( 3 ) and the auxiliary switch ( 4 ) each comprise at least one transistor. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet dass der Hilfsschalter (4) als Transmission-Gate umfassend zwei parallelgeschaltete Transistoren mit entgegengesetztem Leitfähigkeitstyp ausgeführt ist.Circuit arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the auxiliary switch ( 4 ) is designed as a transmission gate comprising two transistors connected in parallel with opposite conductivity types. Abtast-Halte-Schaltung mit einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend – einen Eingang (IN) zum Zuführen eine abzutastenden Signals, der mit dem ersten Schaltungsknoten (1) der Schaltungsanordnung zur Leckstrombegrenzung verbunden ist, – einen Ausgang (OUT) zum Abgreifen eines Abtastwertes, der mit dem zweiten Schaltungsknoten (2) der Schaltungsanordnung zur Leckstrombegrenzung verbunden ist, und – einen Abtastkondensator (13), der zwischen den Ausgang (OUT) der Abtast-Halte-Schaltung und einen Bezugspotentialanschluss (10) geschaltet ist.Sample-and-hold circuit with a circuit arrangement according to one of Claims 1 to 7, comprising - an input (IN) for supplying a signal to be sampled which is connected to the first circuit node ( 1 ) the circuit arrangement for leakage current limitation is connected, - an output (OUT) for tapping a sample value which is connected to the second circuit node ( 2 ) the circuit arrangement for leakage current limitation is connected, and - a sampling capacitor ( 13 ) connected between the output (OUT) of the sample and hold circuit and a reference potential connection ( 10 ) is switched. Abtast-Halte-Schaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet dass ein Stützkondensator (14) vorgesehen ist, der den Verbindungsknoten zwischen Hauptschalter (11) und Hilfsschalter (12) mit einem Versorgungspotentialanschluss (15) oder mit dem Bezugspotentialanschluss (10) verbindet und der ausgelegt ist zum Begrenzen der über dem Hilfsschalter (12) im hochohmigen Zustand abfallenden Spannung.Sample-hold circuit according to claim 8, characterized in that a backup capacitor ( 14 ) is provided, which is the connection node between the main switch ( 11 ) and auxiliary switch ( 12 ) with a supply potential connection ( 15 ) or with the reference potential connection ( 10 ) connects and which is designed to limit the above the auxiliary switch ( 12 ) falling voltage in the high-resistance state. Ladungspumpenschaltung mit einer Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, aufweisend – einen Quellenstromzweig mit einem ersten Hauptschalter (M3) zum Ein- und Ausschalten eines Quellenstromes (I1), – einen Senkenstromzweig mit einem zweiten Hauptschalter (M4) zum Ein- und Ausschalten eines Senkenstromes (I2), – einen Verbindungsknoten (17), an den der Quellenstromzweig und der Senkenstromzweig angeschlossen ist, und – den Hilfsschalter (20), der als Transmission Gate ausgebildet ist und den Verbindungsknoten (17) mit einem Signalausgang (21) der Ladungspumpenschaltung verbindet.Charge pump circuit with a circuit arrangement according to one of Claims 1 to 7, comprising - a source current branch with a first main switch ( M3 ) for switching a source current on and off ( I1 ), - a sink current branch with a second main switch ( M4 ) for switching a sink current on and off ( I2 ), - a connection node ( 17 ) to which the source current branch and the sink current branch are connected, and - the auxiliary switch ( 20 ), which is designed as a transmission gate and the connection node ( 17 ) with a signal output ( 21 ) connects the charge pump circuit. Ladungspumpenschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet dass eine Ansteuerschaltung (22, 23, 24, 25) vorgesehen ist mit Ausgängen, die mit Steuereingängen des ersten Hauptschalters (M3), des zweiten Hauptschalters (M4) und des Hilfsschalters (20) verbunden sind.Charge pump circuit according to claim 9, characterized in that a control circuit ( 22 . 23 . 24 . 25 ) is provided with outputs that are connected to control inputs of the first main switch ( M3 ), the second main switch ( M4 ) and the auxiliary switch ( 20 ) are connected.
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