DE1514421C3 - Integrated electronic circuit - Google Patents

Integrated electronic circuit

Info

Publication number
DE1514421C3
DE1514421C3 DE19651514421 DE1514421A DE1514421C3 DE 1514421 C3 DE1514421 C3 DE 1514421C3 DE 19651514421 DE19651514421 DE 19651514421 DE 1514421 A DE1514421 A DE 1514421A DE 1514421 C3 DE1514421 C3 DE 1514421C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transistor
circuit
basic
voltage amplifier
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19651514421
Other languages
German (de)
Other versions
DE1514421B2 (en
DE1514421A1 (en
Inventor
Jakob Carouge Genf Luscher (Schweiz)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Societe Suisse pour lIndustrie Horlogere SA
Original Assignee
Societe Suisse pour lIndustrie Horlogere SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from CH399464A external-priority patent/CH417779A/en
Application filed by Societe Suisse pour lIndustrie Horlogere SA filed Critical Societe Suisse pour lIndustrie Horlogere SA
Priority claimed from CH503165A external-priority patent/CH456774A/en
Publication of DE1514421A1 publication Critical patent/DE1514421A1/en
Publication of DE1514421B2 publication Critical patent/DE1514421B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1514421C3 publication Critical patent/DE1514421C3/en
Expired legal-status Critical Current

Links

Description

Die Erfindung betrifft einen integrierten elektronischen Stromkreis mit mindestens einer Spannungsverstärkergrundschaltung. The invention relates to an integrated electronic circuit with at least one basic voltage amplifier circuit.

Es ist bereits bekannt, sowohl alle Elemente einer integrierten Schaltung auf einer Seite eines Halbleiterkörpers anzuordnen und auch ohmsche Widerstände durch Feldeffekttransistoren nachzubilden.It is already known both all the elements of an integrated circuit on one side of a semiconductor body to be arranged and also to simulate ohmic resistances using field effect transistors.

Ebenso ist es bekannt, diskrete ohmsche Widerstände durch den Widerstand des Halbleitermaterials zwischen einzelnen aktiven Elementen und Kondensatoren zu ersetzen.It is also known to use discrete ohmic resistances through the resistance of the semiconductor material between individual active elements and capacitors.

Mit den unter Verwendung der vorerwähnten bekannten Grundsätze hergestellten, bekannten elektronischen Schaltungen war es aber noch nichtWith the known electronic manufactured using the aforementioned known principles But it wasn't switching yet

3 43 4

möglich, integrierte Stromkreise von sehr niedrigem sistors der Spannungsverstärkergrundschaltung ange-Energiebedarf zu verwirklichen, wie solche beispiels- ordnet ist.possible, integrated circuits of very low sistors of the basic voltage amplifier circuit-energy demand to realize how such is ordered.

weise für das transistorisierte elektrische Antriebs- Will man einen mehrfach verwendbaren, einfachenwise for the transistorized electric drive. If you want a reusable, simple one

system von Taschen- und Armbanduhren benötigt Stromkreis herstellen, so kann das unter Verwendung werden. 5 eines Tiefpaßfilters geschehen, das am Ausgang dersystem of pocket watches and wristwatches needed to create a circuit, so that can be done using will. 5 of a low-pass filter happening at the output of the

Eine solche Anwendung des vorliegenden inte- Spannungsverstärkergrundschaltung von einem Zweigrierten elektronischen Stromkreises ist jedoch nicht pol gebildet wird, der aus zwei Transistoren besteht Gegenstand der Erfindung. und dem Ausgang der Spannungsverstärkergrund-One such application of the present inte- basic voltage amplifier circuit from a second However, the electronic circuit is not formed by a pole, which consists of two transistors Subject of the invention. and the output of the voltage amplifier basic

Die Verwendung von Komplementärtransistoren, schaltung nachgeschaltet ist, sowie durch einen Koninsbesondere von Feldeffekttransistoren mit isolierter io densator, der zwischen den Ausgang des Zweipols Steuerelektrode, würde den Aufbau eines elektro- und Masse zwischengeschaltet ist.
nischen Stromkreises ermöglichen, der keine Wider- Soll der Stromkreis einen Spannungs-und Leistungsstände hat und nur einen sehr geringen Energiever- verstärker bilden, so läßt sich dies dadurch erreichen, brauch aufweist. Jedoch bereitet die Herstellung sich daß die Spannungsverstärkergrundschaltung mit ihrem ergänzender Transistoren in einem einzigen Kristall 15 Ausgangspol mit der Steuerelektrode eines ersten große Schwierigkeiten und erfordert eine Vielzahl Transistors verbunden ist, der selbst in Reihe mit von Arbeitsgängen. einem zweiten Transistor geschaltet ist, dessen Steuer-
The use of complementary transistors, connected downstream, as well as by a Konin in particular of field effect transistors with isolated io capacitor, which would be interposed between the output of the two-pole control electrode, the construction of an electrical and ground.
If the circuit has a voltage and power level and only forms a very small energy amplifier, this can be achieved in this way. However, the production of the basic voltage amplifier circuit with its complementary transistors in a single crystal 15 output terminal with the control electrode of a first is connected with great difficulty and requires a plurality of transistors which are themselves connected in series with operations. a second transistor is connected, whose control

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese elektrode mit der des Transistors der Spannungsver-Schwierigkeiten zu vermeiden und einen integrierten stärkergrundschaltung verbunden ist, wobei der erste elektronischen Stromkreis mit mindestens einer Span- 20 und der zweite Transistor entweder mit der Spannungsverstärkergrundschaltung anzugeben, der keine nungsquelle für die periodische Speisespannung zur Widerstände und einen sehr geringen Energiebedarf Speisung der Spannungsverstärkergrundschaltung aufweist und trotzdem ohne besondere Schwierigkeiten oder mit einer Spannungsquelle für eine kontinuierherstellbar ist. liehe Speisespannung verbunden ist.The invention is based on the object of this electrode with that of the transistor of the Spannver-difficulties to avoid and an integrated stronger basic circuit is connected, the first electronic circuit with at least one span 20 and the second transistor either with the basic voltage amplifier circuit indicate that there is no voltage source for the periodic supply voltage to the resistors and a very low energy requirement for supplying the basic voltage amplifier circuit has and nevertheless without particular difficulties or with a voltage source for a continuously producible is. borrowed supply voltage is connected.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- 25 Wird der Stromkreis zur Bildung eines bistabilen löst, daß die Spannungsverstärkergrundschaltung von Multivibrators herangezogen, so kann dies dadurch einem Feldeffekttransistor mit isolierter Steuer- geschehen, daß er zwei je mit einem Tiefpaßfilter verelektrode und einem Kondensator gebildet wird, die bundene Spannungsverstärkergrundschaltungen entin Reihe mit einem Spannungsquelle für eine peri- hält, wobei der Ausgang desjnit einem der Spannungsodische Speisespannung verbunden sind, wobei der 3° verstärkergrundschaltungen verbundenen Filters mit Verbindungspunkt des Transistors und des Konden- der Steuerelektrode eines Transistors parallel zu dem sators den Ausgang der Spannungsverstärkergründ- Transistor der anderen Spannungsverstärkergrundschaltung darstellt. schaltung verbunden ist.According to the invention, this object is achieved in that the circuit is used to form a bistable solves that the voltage amplifier basic circuit used by multivibrators, so this can be a field effect transistor with isolated control happen that he verelectrode two each with a low-pass filter and a capacitor is formed which entin linked basic voltage amplifier circuits Series with a voltage source for one peri-holds, the output of which is one of the voltage sources Supply voltage are connected, with the 3 ° amplifier basic circuits connected filter with Connection point of the transistor and the condenser- the control electrode of a transistor parallel to the sators the output of the voltage amplifier basic transistor of the other voltage amplifier basic circuit represents. circuit is connected.

Dabei wird die Unterbringung weiterer Bauele- Ein Frequenzteiler läßt sich mit dem StromkreisThereby the accommodation of further components is possible. A frequency divider can be connected to the circuit

mente auf der gleichen Seite des die Spannungsver- 35 erzielen, wenn er ein erstes Paar Spannungsverstärkerstärkergrundschaltung tragenden Halbleiterkörpers grundschaltungen enthält, mit deren Ausgängen je dadurch ermöglicht, daß die nicht zu der Spannungs- ein Transistor als Zweipol und parallel ein anderer verstärkergrundschaltung gehörenden Bauteile samt- Transistor verbunden ist und deren Ausgänge überlich Kondensatoren und Transistoren sind, die auf ein Tiefpaßfilter mit der Steuerelektrode des Traneinem Halbleitergrundmaterial von gleichem Lei- 40 sistors einer Spann ungsverstärkergrundschaltung eines tungstyp gebildet sind. zweiten Paares von Spannungsverstärkergrundschal-ments on the same side of the voltage amplifier if he has a first pair of voltage amplifier basic circuit supporting semiconductor body contains basic circuits, with their outputs depending on the fact that the not to the voltage one transistor as a two-terminal and parallel another amplifier basic circuit belonging components including transistor is connected and their outputs are generous Capacitors and transistors are connected to a low-pass filter with the control electrode of the Traneinem Semiconductor base material of the same conductor 40 sistor of a voltage amplifier base circuit of a type are formed. second pair of voltage amplifier basic

Dabei ist es zweckmäßig, wenn alle Transistoren tungen verbunden sind, wobei der Ausgang dieser Feldeffekttransistoren mit isolierter Steuerelektrode Spannungsverstärkergrundschaltung einerseits mit der sind. Steuerelektrode des anderen Transistors des erstenIt is useful if all transistors lines are connected, the output of this Field effect transistors with isolated control electrode basic voltage amplifier circuit on the one hand with the are. Control electrode of the other transistor of the first

Handelt es sich um einen solchen Stromkreis, dessen 45 Paares von Spannungsverstärkergrundschaltungen Transistoren und Kondensatoren auf ein und der- und andererseits mit der Steuerelektrode des zu dem selben Oberfläche eines monokristallinen Halbleiter- Ausgang desselben Stromkreises parallelgeschalteten körpers ausgebildet sind, dann empfiehlt sich im Transistors verbunden ist.If it is such a circuit, its 45 pairs of basic voltage amplifier circuits Transistors and capacitors on one side and on the other side with the control electrode of the to the same surface of a monocrystalline semiconductor output of the same circuit connected in parallel body are formed, then it is recommended in the transistor is connected.

Interesse einer Vereinfachung der Herstellung eine Dabei ergibt sich eine besonders einfache Bauweise,Interest in simplifying the production of a particularly simple construction results,

Anordnung, bei der die Quelle oder Senke des die 50 wenn die beiden Paare von Spannungsverstärker-Spannungsverstärkergrundschaltung bildenden Tran- grundschaltungen derselben impulsförmigen oder pesistors so angeordnet sind, daß sie gleichzeitig eine riodischen Spannung gespeist werden, deren Frequenz der Elektroden des Kondensators dieser Spannungs- geteilt werden soll,
verstärkergrundschaltung bilden. Der Stromkreis nach der Erfindung hat also den
Arrangement in which the source or sink of the transistor circuits, which form the two pairs of voltage amplifier-voltage amplifier basic circuit, of the same pulse-shaped or pesistor are arranged in such a way that they are simultaneously fed a periodic voltage, the frequency of which is divided by the electrodes of the capacitor of this voltage shall be,
Form amplifier basic circuit. The circuit according to the invention has the

Es läßt sich ferner dadurch eine Vereinfachung 55 Vorteil, daß er in besonders einfacher Weise die Vererzielen und die Wechselwirkung zwischen unter- wirklichung verschiedener elektronischer Geräte, wie schiedlichen Elementen reduzieren, daß die beiden Frequenzteiler, Leistungsverstärker, bistabile MultiElektroden des die Spannungsverstärkergrundschal- vibratoren usw., im Wege der Integration von FeIdtung bildenden Transistors in der Weise angeordnet effekttransistoren mit isolierter Elektrode erlaubt, sind, daß die eine wenigstens einen Teil der anderen 60 wobei ausschließlich Transistoren und Kondensatoren umgibt. Um bei einem solchen Stromkreis die Bildung als Bauelemente verwendbar sind, was eine beträchteiner Inversionszone unter den Anschlüssen einer liehe Energieersparnis mit sich bringt.
Steuerelektrode zu vermeiden, kann man den Strom- In den Zeichnungen, die ein Ausführungsbeispiel
There can also be a simplification 55 advantage that it is particularly easy to achieve and reduce the interaction between different electronic devices, such as different elements, that the two frequency dividers, power amplifiers, bistable multi-electrodes, the basic voltage amplifier vibrators, etc. Effect transistors with an insulated electrode, arranged by way of the integration of field forming transistors in such a way, are allowed, that one surrounds at least a part of the other 60 with only transistors and capacitors. In order to be able to use the formation as components in such a circuit, which results in a considerable inversion zone under the connections, which results in energy savings.
To avoid control electrode, one can use the current- In the drawings, which show an embodiment

kreis so ausbilden, daß der Halbleiterkörper auf seiner der Erfindung und mehrere Variante desselben zeigen, die Transistoren und Kondensatoren tragenden Ober- 65 ist bzw. sindform a circle so that the semiconductor body point to its invention and several variants thereof, the transistors and capacitors supporting upper 65 is or are

fläche mindestens eine stärker als der Rest des Halb- F i g. 1 eine perspektivische Ansicht des Ausfühleiterkörpers dotierte Zone aufweist, die gegenüber rungsbeispiels,
den Verbindungen der Steuerelektrode des Tran- Fig.2 ein Schnitt nach der LinieII-II der Fig. 1,
area at least one stronger than the rest of the half-F i g. 1 has a perspective view of the Ausfühleiterkörpers doped zone, which compared to approximately example,
the connections of the control electrode of the Tran- Fig.2 a section along the line II-II of Fig. 1,

Fig. 3 ein Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 1,Fig. 3 is a section along the line III-III of Fig. 1,

F i g. 4 das Schaltschema der Vorrichtung nach Fig. 1,F i g. 4 shows the circuit diagram of the device according to FIG. 1,

F i g. 5 und 6 zwei Charakteristiken der Vorrichtung nach Fig. 1,F i g. 5 and 6 two characteristics of the device according to FIG. 1,

F i g. 7 und 8 zwei Ansichten eines bei der Vorrichtung nach F i g. 1 verwendeten Feldeffekttransistors mit isolierter Steuerelektrode,F i g. 7 and 8 show two views of one in the device according to FIG. 1 field effect transistor used with isolated control electrode,

Fig. 9 und 10 zwei Charakteristiken des Feldeffekttransistors nach F i g. 7,9 and 10 show two characteristics of the field effect transistor according to FIG. 7,

Fig. 11 eine Darstellung einer anderen Ausführungsform eines Feldeffekttransistors mit isolierter Steuerelektrode,11 shows an illustration of another embodiment of a field effect transistor with an isolated Control electrode,

Fig. 12 ein Schnitt nach der Linie XII-XII in Fig. 11,Fig. 12 is a section along the line XII-XII in Fig. 11,

Fig. 13 und 14 Schaltungen von zwei Varianten des integrierten Stromkreises der Vorrichtungen nach Fig. 1,FIGS. 13 and 14 show two variants of the integrated circuit of the devices according to FIG Fig. 1,

Fig. 15 und 16 graphische Darstellungen von Charakteristiken der Variante nach F i g. 14,Figures 15 and 16 are graphical representations of Characteristics of the variant according to FIG. 14,

Fig. 17 Schaltung einer Variante des integrierten Stromkreises der Vorrichtung nach Fig. 1.FIG. 17 shows a circuit of a variant of the integrated circuit of the device according to FIG. 1.

Der in Fig. 1, 2 und 3 dargestellte integrierte Stromkreis besteht aus einem Halbleiter-Einkristall 1, beispielsweise aus p-leitendem Silizium. Der Einkristall 1 ist in F i g. 1 ohne einen Teil seiner Dicke dargestellt: dieser wurde weggelassen, um die Darstellung in einem einzigen Maßstab zu erleichtern. Auf seiner oberen Fläche weist der Einkristall 1 drei η-leitende monokristalline Zonen 2, 3 und 4 auf, die beispielsweise durch ein Diffusionsverfahren erhalten werden können. Die Struktur jeder der drei Zonen 2, 3 und 4 ist so vorgesehen, daß sie die Quellen und Senken von drei Feldeffekttransistoren mit isolierter Steuerelektrode bilden können. In dieser Weise bilden die Zonen 2 und 3 mit einer ersten Steuerelektrode 5 einen ersten Transistor T1, die Zonen 3 und 4 mit einer zweiten Steuerelektrode 6 bzw. einer dritten Elektrode 7, einen zweiten Transistor T2 bzw. einen dritten Transistor T3. Die Isolierung der Elektroden 5, 6 und 7 und der Zonen 2, 3 und 4 wird durch eine dünne Schicht 8, beispielsweise als Siliziumoxid, erreicht. Die Vorrichtung hat noch zwei weitere Elektroden 9 und 10, die den Transistor T1 mit einer Speise-Spannungsquelle S1 verbinden. Die Elektrode 9 ist mit dem Transistor T1 über einen Kondensator C1 verbunden, der von ihr selbst, von der Isolierschicht 8 und von der Zone 3 gebildet wird. Die Elektrode 10 ist mit dem Transistor T1 durch die Zone 2 verbunden, mit der sie einen Kontakt 11 bildet. Mit dem Transistor T2 ist die Elektrode 10 über einen Kondensator C2 verbunden, der von ihr selbst, von der Isolierung 8 und der Zone 4 gebildet wird. Die Steuerelektroden 6 und 7 der Transistoren T2 und T3 stehen mit der Zone 3 bzw. 4 in Kontakt, und zwar mittels der Kontakte 12 und 13.The integrated circuit shown in FIGS. 1, 2 and 3 consists of a semiconductor single crystal 1, for example of p-conductive silicon. The single crystal 1 is shown in FIG. 1 shown without part of its thickness: this has been omitted to facilitate illustration on a single scale. On its upper surface, the single crystal 1 has three η-conducting monocrystalline zones 2, 3 and 4, which can be obtained, for example, by a diffusion process. The structure of each of the three zones 2, 3 and 4 is provided so that they can form the sources and sinks of three field effect transistors with an isolated control electrode. In this way, zones 2 and 3 with a first control electrode 5 form a first transistor T 1 , zones 3 and 4 with a second control electrode 6 and a third electrode 7, a second transistor T 2 and a third transistor T 3, respectively. The electrodes 5, 6 and 7 and the zones 2, 3 and 4 are insulated by a thin layer 8, for example as silicon oxide. The device has two further electrodes 9 and 10 which connect the transistor T 1 to a supply voltage source S 1 . The electrode 9 is connected to the transistor T 1 via a capacitor C 1 which is formed by itself, by the insulating layer 8 and by the zone 3. The electrode 10 is connected to the transistor T 1 through the zone 2, with which it forms a contact 11. The electrode 10 is connected to the transistor T 2 via a capacitor C 2 which is formed by itself, by the insulation 8 and the zone 4. The control electrodes 6 and 7 of the transistors T 2 and T 3 are in contact with the zone 3 and 4, respectively, by means of the contacts 12 and 13.

Die Elektroden 5 und 10 sind je an eine Eingangsklemme 14 bzw. 15 angeschlossen, die dazu bestimmt sind, mit einer die Steuerspannung liefernden Quelle verbunden zu werden. Die Elektrode 10 ist außerdem an eine der Ausgangsklemmen angeschlossen, und zwar an die Klemme 16; die andere Ausgangsklemme 17 ist mit der Elektrode 7 verbunden. Der Kristall 1 ist durch einen nicht dargestellten Kontakt mit einem gemeinsamen Punkt (der Masse) verbunden. Er kann auch in bezug auf diesen gemeinsamen Punkt negativ polarisiert sein.The electrodes 5 and 10 are each connected to an input terminal 14 and 15, respectively, which are intended for this purpose are to be connected to a source supplying the control voltage. The electrode 10 is also connected to one of the output terminals, namely to terminal 16; the other output terminal 17 is connected to the electrode 7. The crystal 1 is through a contact, not shown, with a common point (the ground) connected. It can also be negative on this common point be polarized.

Wie ersichtlich ist, besteht der integrierte elektronische Stromkreis aus einem einzigen Block, in diesem Fall dem Einkristallblock 1.As can be seen, the integrated electronic circuit consists of a single block, in in this case the single crystal ingot 1.

Fig. 4 zeigt das Schaltschema des vorstehend beschriebenen integrierten elektronischen Stromkreises. Dieser integrierte Stromkreis weist eine Grundschaltung auf, die von dem mit dem Kondensator C1 und der Spannungsquelle S1 in Reihe geschalteten Transistor T1 gebildet wird. Die Spannungsquelle liefert eine periodische Spannung V0 in Form von in einer Richtung wirkenden Rechteckimpulsen. Die Steuerelektrode 5 des Transistors T1 ist an die Klemme 14 angeschlossen, die dazu bestimmt ist, an eine die Steuerspannung liefernde Quelle Ve angeschlossen zu werden. Der integrierte Stromkreis weist außerdem ein Oberwellenfilter auf, das die Grundschaltung mit den Ausgangsklemmen 16 und 17 verbindet und das von den Transistoren T0 und T3 sowie von dem Kondensator C2 gebildet' wird. Die Transistoren T2 und T3 sind einander entgegengesetzt und so geschaltet, daß sie je einen Zweipol bilden, d. h., daß sie eine Charakteristik ähnlich der einer Diode aufweisen.Fig. 4 shows the circuit diagram of the integrated electronic circuit described above. This integrated circuit has a basic circuit which is formed by the transistor T 1 connected in series with the capacitor C 1 and the voltage source S 1 . The voltage source supplies a periodic voltage V 0 in the form of rectangular pulses acting in one direction. The control electrode 5 of the transistor T 1 is connected to the terminal 14, which is intended to be connected to a source V e which supplies the control voltage. The integrated circuit also has a harmonic filter which connects the basic circuit to the output terminals 16 and 17 and which is formed by the transistors T 0 and T 3 and the capacitor C 2 . The transistors T 2 and T 3 are opposed to one another and connected in such a way that they each form a two-terminal network, that is to say that they have a characteristic similar to that of a diode.

Die Transistoren der beschriebenen Schaltung sind Feldeffekttransistoren mit isolierter Steuerelektrode. Ein derartiger Transistor ist in F i g. 7 und 8 dargestellt, und die Fig. 9 und 10 zeigen seine Arbeitskennlinien. The transistors of the circuit described are field effect transistors with an isolated control electrode. Such a transistor is shown in FIG. 7 and 8, and Figs. 9 and 10 show its operating characteristics.

Wie ersichtlich, hat der Feldeffekttransistor eine Senke A und eini"Quelle K, die von zwei monikristallinen η-leitenden Halbleiterzonen gebildet werden, welche ein p-leitender Einkristall aufweist. Die Steuerelektrode E ist von den beiden anderen Elektroden A und K durch eine Isolierschicht / getrennt, woher die Bezeichnung »isolierte Steuerelektrode« stammt. B und L bezeichnen im nachstehenden die Breite bzw. die Länge des Kanals, d. h. des zwischen den beiden Zonen A und K liegenden Abschnittes des Einkristalls P. As can be seen, the field effect transistor has a drain A and a source K, which are formed by two monicrystalline η-conducting semiconductor zones which have a p-conducting single crystal. The control electrode E is separated from the other two electrodes A and K by an insulating layer. separately, from where the term “insulated control electrode” comes from. In the following, B and L denote the width and the length of the channel, ie the section of the single crystal P lying between the two zones A and K.

Wenn zwischen Quelle K und Senke A (Fig. 8) eine Gleichspannung V0 und zwischen Kathode K und Steuerelektrode E eine Spannung Ve angelegt wird, bildet sich, sobald die letztere Spannung, auch »Schwellenspannung« genannt, einen bestimmten Wert Ven (Fig. 10) erreicht hat, unter der Isolierschicht / eine Inversionszone, die einen Strom i fließen läßt. Fig. 9 zeigt die Abhängigkeit des Stromes / von der Spannung Vn für verschiedene Werte der Spannung Ve. Wie ersichtlich, gibt es von einem bestimmten Wert der Spannung V0, insbesondere von dem Wert If a direct voltage V 0 is applied between source K and sink A (Fig. 8) and a voltage V e is applied between cathode K and control electrode E , a certain value V en ( Fig. 10) has reached, under the insulating layer / an inversion zone, which allows a current i to flow. 9 shows the dependence of the current / on the voltage V n for different values of the voltage V e . As can be seen, there is a certain value of the voltage V 0 , in particular the value

V ~~>V — VV ~~> V - V

an, für jeden Wert der Spannung Ve eine Sättigung des Stromes i. an, a saturation of the current i for each value of the voltage V e.

Der Sättigungsstrom eines gegebenen Feldeffekttransistors wird durch das folgende Verhältnis bestimmt: The saturation current of a given field effect transistor is determined by the following ratio:

worin K die Konstante ist, die von der Kapazität der Schicht / und von der effektiven Beweglichkeit der Ladungsträger der beeinflußten Inversionszonc abhängig ist.where K is the constant which depends on the capacitance of the layer / and on the effective mobility of the charge carriers in the influenced inversion zone.

Fig. 10 zeigt die Quadratwurzel des Sättigungsstroms /s als Funktion der Steuerspannung Ve. Fig. 10 shows the square root of the saturation current / s as a function of the control voltage V e .

Bei einer Betrachtung des in F i g. 4 dargestellten Schemas kann festgestellt werden, daß es sich um eineWhen considering the in F i g. 4 it can be determined that it is a

Spannungsverstärkerstufe handelt und daß die von dem Transistor T1, dem Kondensator C1 und der Spannungsquelle S1 gebildete Schaltung eine Spannungsverstärkergrundschaltung sein muß. Diese Grundschaltung unterscheidet sich von den bekannten durch das Fehlen von Widerständen und durch die Art der Speisespannung. Es ist somit zweckmäßig zu untersuchen, unter welchen Bedingungen ein solcher Stromkreis tatsächlich eine Spannungsverstärkerschaltung bildet.Voltage amplifier stage and that the circuit formed by the transistor T 1 , the capacitor C 1 and the voltage source S 1 must be a basic voltage amplifier circuit. This basic circuit differs from the known ones in the lack of resistors and in the type of supply voltage. It is therefore useful to investigate the conditions under which such a circuit actually forms a voltage amplifier circuit.

Es soll angenommen werden, daß VeQ = O ist. Let it be assumed that V eQ = O.

Für eine EingangsspannungFor one input voltage

V„<V "<

K' TK'T

1515th

wo T die Periode der Spannung V0 und K' eine dem Ausdruck K-y- (s. weiter oben) gleiche Konstante ist, ist der Mittelwert der Spannung V1 where T is the period of voltage V 0 and K 'is a constant equal to the expression Ky- (see above), is the mean value of voltage V 1

_V0 __ K'T_V 0 __ K'T

lmlm

und für eine Eingangsspannungand for an input voltage

2525th

2C1F0
K'T
2C 1 F 0
K'T

ist dieser Mittelwertis this mean

^1 V0 ^ 1 V 0

imin the 2 Κ'TV.*'2 Κ'TV. * '

Die VerstärkungThe reinforcement

ist am größten füris greatest for

'ITO'ITO

dVedVe

2C1V0 K'T2C 1 V 0 K'T

und ihr Wert istand its worth is

dVim Τ KT1V1 dV im Τ KT 1 V 1

dVedVe

3535

4040

4545

C1 C 1

Es ist offensichtlich, daß der Rückstrom des pn-Übergangs an der Zone 3, welche gleichzeitig die Senke des Transistors T1 und eine Elektrode des Kondensators C1 (s. F i g. 1 und 4) bildet, höchstens gleichIt is obvious that the return current of the pn junction at zone 3, which at the same time forms the drain of transistor T 1 and an electrode of capacitor C 1 (see FIGS. 1 and 4), is at most equal

6060

TT

sein muß.have to be.

Für einen pn-übergang mit einer Oberfläche von beispielsweise 2 · 10~e cm2 und falls ein Siliziumkristall verwendet wird, erhält man für diesen Rückstrom leicht einen Wert von 10~10 bis 10~n A. Wenn einerseits für die andere Elektrode des Kondensators C1, die in diesem Fall von einem Teil der Elektrode 9 (F i g. 1 und 3) gebildet wird, eine Oberfläche von 10 ° cm2 und andererseits für die Isolierschicht 8, die in diesem Fall aus Siliziumoxid besteht (Fig. 1 und 3), eine Dicke von 1000 A angenommen wird, erhält man für den Kondensator C1 eine Kapazität von etwa 0,035 pF. Unter Berücksichtigung des letzteren Wertes des Rückstroms und unter der Annahme, daß die Speisespannung V0 = 3 V beträgt, kann die Periode T dieser Spannung höchstens 10~3 Sekunden sein.For a pn junction with a surface area of, for example, 2 · 10 ~ e cm 2 and if a silicon crystal is used, a value of 10 ~ 10 to 10 ~ n A is easily obtained for this return current. If, on the one hand, for the other electrode of the capacitor C 1 , which in this case is formed by part of the electrode 9 (FIGS. 1 and 3), a surface of 10 ° cm 2 and, on the other hand, for the insulating layer 8, which in this case consists of silicon oxide (FIG. 1 and 3), assuming a thickness of 1000 A, a capacitance of approximately 0.035 pF is obtained for the capacitor C 1. Taking into account the latter value of the reverse current and assuming that the supply voltage V 0 = 3 V, the period T of this voltage can be at most 10 ~ 3 seconds.

Für den Transistor T1 (Fig. 1, 7 und 8) kann für die Konstante K' leicht ein Wert von 10-« A/V2 erreicht werden.For the transistor T 1 (FIGS. 1, 7 and 8) a value of 10- «A / V 2 can easily be achieved for the constant K '.

Unter Berücksichtigung obiger Werte ist die Verstärkung Taking into account the above values, the gain is

i^eioo.i ^ eioo.

Es ist zu beachten, daß der maximale Leistungsbedarf dieses Verstärkers bei 10~10 W liegt. It should be noted that the maximum power consumption of this amplifier is 10 ~ 10 W.

F i g. 6 zeigt eine Variation der Form der Ausgangsspannung V1 in Abhängigkeit von der Eingangsspannung Ve, deren Variation in F i g. 5 dargestellt ist. Wie ersichtlich, ist V1 für Ve = 0 eine Rechteckspannung gleich V0. Mit der Zunahme von Ve verändert sich die Form von V1 mehr und mehr zu einem Dreieck, dessen Basis mit der Zunahme von Ve kleiner wird.F i g. 6 shows a variation of the form of the output voltage V 1 as a function of the input voltage V e , the variation of which in FIG. 5 is shown. As can be seen, for V e = 0, V 1 is a square-wave voltage equal to V 0 . As V e increases, the shape of V 1 changes more and more to a triangle, the base of which becomes smaller as V e increases.

Daraus geht hervor, daß die von dem Transistor T1, dem Kondensator C1 und der Spannungsquelle S1 gebildete Schaltung tatsächlich eine Spannungsverstärkerschaltung ist. Ebenso ist ersichtlich, daß die Realisierung einer derartigen Schaltung in Form eines integrierten Stromkreises verhältnismäßig einfach ist, was bei einem Stromkreis mit Widerständen, der eine Verstärkung im gleichen Größenbereich bei gleichem Verbrauch erfahren soll, bei weitem nicht der Fall ist.It can be seen from this that the circuit formed by the transistor T 1 , the capacitor C 1 and the voltage source S 1 is actually a voltage amplifier circuit. It can also be seen that the implementation of such a circuit in the form of an integrated circuit is relatively simple, which is by no means the case with a circuit with resistors which is to experience an amplification in the same size range with the same consumption.

Es ist zu bemerken, daß die Speisespannung, die im vorliegenden Fall eine Spannung in Form einer Reihe von in einer Richtung wirkenden Impulsen ist, auch eine Spannung in Form einer in beiden Richtungen wirkenden Impulsfolge sowie auch eine sinusförmige Wechselspannung sein kann.It should be noted that the supply voltage, which in the present case is a voltage in the form of a A series of unidirectional impulses is also a voltage in the form of one in both directions acting pulse train as well as a sinusoidal alternating voltage.

Aus den vorstehenden Ausführungen ist ersichtlich, daß das Problem der Integration durch die Konzeption einer Spannungsverstärkergrundschaltung, die nur einen Transistor und einen Kondensator aufweist und somit weder Widerstände noch Komplementärtransistoren hat, weitgehend vereinfacht wird. Die Realisierung einer derartigen Verstärkerschaltung wird durch die Verwendung einer periodischen Speisespannung ermöglicht.From the above it can be seen that the problem of integration through the design a basic voltage amplifier circuit which has only one transistor and one capacitor and thus has neither resistors nor complementary transistors, is largely simplified. the Such an amplifier circuit is implemented by using a periodic supply voltage enables.

Zur Herstellung des vorstehend beschriebenen elektronischen Stromkreises kann beispielsweise das bekannte Verfahren der Photolithographie angewandt werden. Dieses Verfahren ist darauf begründet, daß gewisse Substanzen durch Ultraviolettvorbelichtung unlöslich gemacht werden können. Um die Zonen 2,3 und 4 in den Einkristall 1 zu diffundieren, wird dessen Oberfläche zunächst oxydiert, sodann mit einer lichtempfindlichen Schicht bedeckt und dann durch ein Photonegativ hindurch, das die Stellen verdeckt, an denen die Zonen 2, 3 und 4 hergestellt werden sollen, bei Ulltraviolettlicht belichtet. Die diese Stellen bedeckende Oxidschicht wird danach aufgelöst, um die Diffusion vorzunehmen.To produce the electronic circuit described above, for example known methods of photolithography can be used. This procedure is based on that certain substances can be made insoluble by ultraviolet pre-exposure. To the To diffuse zones 2, 3 and 4 into the single crystal 1, its surface is first oxidized, then covered with a photosensitive layer and then through a photographic negative showing the Covered areas where zones 2, 3 and 4 are to be produced, exposed to ultraviolet light. The oxide layer covering these areas is then dissolved in order to carry out the diffusion.

Wenn diese beendet ist, wird die gesamte Oberfläche des Einkristalls erneut oxydiert, worauf die Oxidschicht, wie oben erwähnt, von den Stellen entfernt wird, an denen die Kontakte 11, 12 und 13 erscheinen sollen. Um diese verschiedenen Elektroden herzustellen, wird auf die gesamte Oberfläche eine Metallschicht aufgetragen, beispielsweise eineWhen this is finished, the entire surface of the single crystal is oxidized again, whereupon the Oxide layer, as mentioned above, is removed from the places where the contacts 11, 12 and 13 should appear. In order to manufacture these different electrodes, it is applied to the entire surface applied a metal layer, for example a

609 626/350609 626/350

9 109 10

Aluminiumschicht, die dann ebenfalls auf photo- an Masse gelegt. Die Speisespannung V0 wird von lithographischem Wege von den Stellen, an denen der Quelle S1 und die Steuerspannung Ve von einer sie nicht vorhanden sein darf, entfernt wird. Die zweiten Quelle S2 geliefert, und zwar über die Kon-Tatsache, daß die eine der Elektroden des Konden- densatoren C3 und C3. Aluminum layer, which is then also placed on photo-ground. The supply voltage V 0 is lithographically removed from the points at which the source S 1 and the control voltage V e of one of them must not be present. The second source S 2 is supplied via the fact that one of the electrodes of the capacitors C 3 and C 3 .

sators von der Senke des Feldeffekttransistors gebildet 5 Die beschriebene Frequenzteilerschaltung arbeitetsators formed by the sink of the field effect transistor 5 The frequency divider circuit described works

wird, ermöglicht es, daß man nur eine einzige metal- wie folgt: Die Schaltung muß so ausgelegt werden,, it allows you to only have a single metal- as follows: The circuit must be designed in such a way that

lische Schicht aufzubringen hat, was die Fertigung daß das Verhältnis Γ des aug dem Transistor T lische layer has to apply what the production that the ratio Γ of the transistor T

sehr vereinfacht. C very simplified. C.

Es ist zu bemerken, daß es bei integrierten Strom- und dem Kondensator C3 bzw. aus dem Transikreisen oft sehr wichtig ist, die Wechselwirkung io stör T6 und dem Kondensator C3' bestehenden zwischen unterschiedlichen Elementen soweit wie Schaltungskomplexes größer ist als das gleiche Vermöglich reduzieren zu können. So kann beispiels- hältnis des aus T1 und C1 bzw. aus T1' und C1 beweise die Kopplung zwischen den beiden einer stehenden Schaltungskomplexes.
Wechselspannung ausgesetzten Zonen eines Feld- Die Arbeitsweise wird von dem Zeitpunkt auseffekttransistors mit isolierter Elektrode und anderen 15 gehend beschrieben, wo der Kondensator C2 geladen Zonen des integrierten Stromkreises stark reduziert und der Kondensator C2' entladen ist. Der Transistor werden, indem die eine der Zonen mit der anderen T6' ist leitend, und der Transistor T6 ist gesperrt, des gleichen Transistors umgeben wird, wie aus Es muß erwähnt werden, daß die von den Quellen Fig. 11 und 12 ersichtlich ist. Andererseits, um S1 und S2 gelieferten Spannungen Ve und V0 im vordie eventuelle Bildung einer Inversionszone unter 20 liegenden Fall gleich sind.
It is to be noted that it is very important in integrated electricity and the capacitor C 3 and from the Transikreisen often, the interaction io sturgeon T 6 and the capacitor C 3 'existing between the different elements, as far as complex circuit is greater than the same Able to reduce. Thus, for example, the ratio of T 1 and C 1 or of T 1 ' and C 1 can prove the coupling between the two of a standing circuit complex.
AC voltage exposed zones of a field The mode of operation is described from the point in time from effect transistor with insulated electrode and other 15 going, where the capacitor C 2 charged zones of the integrated circuit is greatly reduced and the capacitor C 2 'is discharged. The transistor, in that one of the zones with the other T 6 ' is conductive, and the transistor T 6 is blocked, the same transistor is surrounded, as from It must be mentioned that those from the sources Fig. 11 and 12 can be seen is. On the other hand, the voltages V e and V 0 supplied around S 1 and S 2 are equal in the case before the eventual formation of an inversion zone is below 20.

den Anschlüssen einer Steuerelektrode zu vermeiden, Ein Impuls der Spannung Ve und infolgedessenTo avoid the terminals of a control electrode, a pulse of voltage V e and as a result

kann unter diesen Anschlüssen eine stark dotierte auch der Spannung V0 bewirkt einen sehr kurzenAmong these connections, a heavily doped voltage V 0 can also cause a very short one

Zone, wie beispielsweise die Zone K in Fig. 11, Spannungsimpuls am Punkt Γ, der den Transistor T1, Zone, such as zone K in Fig. 11, voltage pulse at point Γ, which the transistor T 1 ,

in den Kristall diffundiert werden, die vom gleichen für eine so kurze Zeit leitend macht, daß der Konden-diffused into the crystal, which makes it conductive for such a short time that the condensation

Leitungstyp wie dieser ist. 25 sator C1 praktisch keine Ladung erhält, so daß dieLine type like this is. 25 Sator C 1 receives practically no charge, so that the

Der integrierte Stromkreis des Ausführungsbei- Spannung V0 am Punkt ΙΓ erscheint. GleichzeitigThe integrated circuit of the execution case voltage V 0 at point ΙΓ appears. Simultaneously

spiels ist ein einfacher elektronischer Stromkreis, erscheint die Spannung Ve am Punkt I, weil derSpiels is a simple electronic circuit, the voltage V e appears at point I because of the

der aus einer Spannungsverstärkergrundschaltung Transistor T6 noch.,gesperrt ist, so daß der Tran-which from a voltage amplifier basic circuit transistor T 6 is still., is blocked, so that the tran-

und aus einem Filter besteht, doch versteht es sich sistor T1 leitend gemacht und der Kondensator C1 and consists of a filter, but it is understood that the transistor T 1 is made conductive and the capacitor C 1

von selbst, daß die Integrationsmöglichkeit dieser 3" aufgeladen wird. Die Spannung am Punkt II wirdof itself that the integration possibility of these 3 "is charged. The voltage at point II becomes

Grundschaltung auch die Integration irgendeiner somit gleich Null. Andererseits wird der Transi-Basic circuit also includes the integration of any thus zero. On the other hand, the transit

anderen, komplizierteren elektronischen Schaltung zu- stör T7 durch die am Punkt I erschienene Spannung T 7 interferes with other, more complicated electronic circuits due to the voltage appearing at point I.

läßt, die als Grundschaltung diesen Elementarkreis ebenfalls leitend gemacht, was die verhältnismäßiglets which, as a basic circuit, also make this elementary circle conductive, which is the relative

verwendet. Die beschriebene Spannungsverstärker- langsame Entladung des Kondensators C2 über denused. The described voltage amplifier- slow discharge of the capacitor C 2 via the

grundschaltung kann zur Bildung verschiedener elek- 35 Transistor T2 bewirkt. In der Zwischenzeit wird derThe basic circuit can be used to form various electrical 35 transistor T 2 . In the meantime, the

tronischer Schaltungen verwendet werden. Kondensator C2' über die Transistoren T5' und T3' tronic circuits are used. Capacitor C 2 'via the transistors T 5 ' and T 3 '

F i g. 13 zeigt das Schaltschema eines bistabilen verhältnismäßig" langsam durch die Spannung amF i g. 13 shows the circuit diagram of a bistable relatively "slow by the voltage on."

Multivibrators mit zwei Spannungsverstärkergrund- Punkt ΙΓ aufgeladen.Multivibrators charged with two voltage amplifier base point ΙΓ.

schaltungen T1, C1 bzw. T1, C1, die von der Span- Durch die Wirkung des mit einer Diode vergleich-Circuits T 1 , C 1 or T 1 , C 1 , which are based on the voltage due to the effect of a diode comparable

nungsquelle S1 gespeist werden. Jeder der beiden 4° baren Transistors T5' bleibt der Kondensator C2' sovoltage source S 1 are fed. Each of the two 4 ° Baren transistor T 5 'remains the capacitor C 2 '

Kreise ist mit seinem Ausgang einerseits an eine Aus- lange aufgeladen, bis die positive Flanke des nächstenOn the one hand, Kreise is charged with its output to an output until the positive edge of the next

gangsklemme 16' bzw. 16 und andererseits über zwei Impulses der Spannung Ve die Schaltung wieder ininput terminal 16 'or 16 and on the other hand via two pulses of the voltage V e the circuit back in

gegeneinander je als ein Zweipol geschaltete Transi- ihren Ausgangszustand versetzt,transitions connected to each other as a two-pole offset their initial state,

stören T2, T3 bzw. T2', T3' an die Steuerelektrode Die Fig. 16a bis 16h zeigen die Spannung andisturb T 2 , T 3 or T 2 ', T 3 ' to the control electrode. FIGS. 16a to 16h show the voltage

eines Transistors T4 bzw. T4' angeschlossen, der mit 45 verschiedenen Stellen des oben beschriebenen Strom-of a transistor T 4 or T 4 'connected to 45 different points of the above-described current

dem Transistor T1 bzw. T1 der anderen Spannungs- kreises in Abhängigkeit von der Steuerspannung Ve the transistor T 1 or T 1 of the other voltage circuit as a function of the control voltage V e

verstärkergrundschaltung parallel geschaltet ist. Die nach Fig. 15. Daraus ist ersichtlich, daß die Fre-basic amplifier circuit is connected in parallel. 15. From this it can be seen that the fre-

beiden gegeneinander geschalteten Transistoren T2, quenz der Ausgangsspannung (Fig. 16e bis 16h) two transistors T 2 connected against one another, sequence of the output voltage (Fig. 16e to 16h)

T3 bzw. T2', T3' bilden mit der Eingangskapazität des zweimal kleiner ist als die EingangsfrequenzT 3 or T 2 ', T 3 ' form with the input capacitance which is twice smaller than the input frequency

Transistors T4'bzw. T4 ein Filter. 50 (Fig. 15). Es handelt sich also wirklich um eineTransistor T 4 'resp. T 4 a filter. 50 (Figure 15). So it really is one

Je nachdem, ob die Steuerspannung Ve oder V/ Frequenzteilerstufe.Depending on whether the control voltage V e or V / frequency divider stage.

angelegt wird, nimmt die Schaltung entweder den Bei der Ausführungsform der beschriebenen Fre-is applied, the circuit takes either the In the embodiment of the described fre-

einen oder anderen ihrer beiden stabilen Zustände an. quenzteilerschaltung werden die Steuerspannung undone or the other of their two stable states. frequency divider are the control voltage and

Der beschriebene bistabile Multivibrator kann die Speisespannung, die beide gleich sind, von zweiThe bistable multivibrator described can take the supply voltage, both of which are equal, from two

leicht integriert werden, weil er nur Transistoren 55 voneinander unabhängigen Spannungsquellen S1 undcan be easily integrated because it has only transistors 55 independent voltage sources S 1 and

vom gleichen Typ sowie Kondensatoren aufweist. S2 geliefert. Selbstverständlich kann aber auch nurof the same type as well as capacitors. S 2 delivered. Of course, it can also only

F i g. 14 zeigt das Schaltbild einer Stufe einer eine einzige Spannungsquelle verwendet werden. EsF i g. Figure 14 shows the circuit diagram of a stage in which a single voltage source can be used. It

Frequenzteilerschaltung mit zwei Spannungsverstär- ist offensichtlich, daß eine solche Schaltung auchFrequency divider circuit with two voltage amplifiers is obvious that such a circuit also

kergrundschaltungen T1, C1 und T1', C1. Der Punkt II ebensogut funktionieren kann, wenn es sich bei denCore basic circuits T 1 , C 1 and T 1 ', C 1 . Point II can work just as well if the

der Schaltung T1, C1 ist einerseits über einen als 60 beiden Spannungen um sinusförmige Spannungenthe circuit T 1 , C 1 is on the one hand over one than 60 two voltages to sinusoidal voltages

Zweipol geschalteten Transistor T, und ein von oder um Spannungen in Form von anders geformtenTwo-pole switched transistor T, and one of or around voltages in the form of differently shaped

T2, T3 und C2 gebildetes Filter an die Steuerelektrode Impulsen handelt. Wegen des Vorhandenseins derT 2 , T 3 and C 2 formed filter to the control electrode pulses. Because of the presence of the

eines Transistors T6' und andererseits über einen Transistoren T5 und T5' kann die Frequenz derof a transistor T 6 'and on the other hand via a transistor T 5 and T 5 ', the frequency of the

Transistor T7 an Masse gelegt. In gleicher Weise ist Steuerspannung Ve verschieden sein, aber niedrigerTransistor T 7 connected to ground. In the same way, control voltage V e is different but lower

der Punkt ΙΓ der Schaltung T1', C1' einerseits über 65 als die Frequenz der Speisespannung V0. In diesemthe point ΙΓ of the circuit T 1 ', C 1 ' on the one hand above 65 as the frequency of the supply voltage V 0 . In this

einen Transistor T5' und ein von T1', T3' und C2' ge- Fall handelt es sich selbstverständlich um eine Tei-a transistor T 5 'and one of T 1 ', T 3 'and C 2 ' is of course a part

bildetes Filter an die Steuerelektrode eines Transi- lung der Spannung Ve. formed filter to the control electrode of a transmission of the voltage V e .

stors T6 und andererseits über einen Transistor T7' Fig. 17 zeigt eine Variante der oben beschrie-stors T 6 and on the other hand via a transistor T 7 'Fig. 17 shows a variant of the above-described

benen Spannungsverstärkergrundschaltung. Wie daraus ersichtlich ist, liegt der Ausgang an der Steuerelektrode eines zweiten Trasistors Ts, der mit einem dritten Transistor T9 in Reihe geschaltet ist, dessen Steuerelektrode an den Eingang der Schaltung gelegt ist.basic voltage amplifier circuit. As can be seen from this, the output is connected to the control electrode of a second transistor T s , which is connected in series with a third transistor T 9 , the control electrode of which is connected to the input of the circuit.

Eine Gleichspannungsquelle Ss speist die Transistoren T„ und Tn.A DC voltage source S s feeds the transistors T ″ and T n .

Somit handelt es sich in Wirklichkeit um zwei durch die gleiche Eingangsspannung gesteuerte Vcrstärkerschaltungen. Die erste dieser Schaltungen besteht aus dem Transistor T1, dem Kondensator C1 und der Quelle S1, während die zweite Schaltung aus zwei Transistoren T8 und T9 und aus der Quelle S3 besteht, wobei der erste Transistor T8 der zweiten Schaltung, der die Ladung darstellt, durch die Ausgangsschaltung der ersten Schaltung gesteuert wird.Thus, in reality there are two amplifier circuits controlled by the same input voltage. The first of these circuits consists of the transistor T 1 , the capacitor C 1 and the source S 1 , while the second circuit consists of two transistors T 8 and T 9 and the source S 3 , the first transistor T 8 of the second circuit representing the charge is controlled by the output circuit of the first circuit.

Es ist leicht zu erkennen, daß bei Fehlen der Eingangsspannung Ve die Transistoren T1 und T9 ge-It is easy to see that in the absence of the input voltage V e, the transistors T 1 and T 9

sperrt sind, während der Transistor T8 leitend ist, so daß die Ausgangsspannung Vs erhält. Bei Vorhandensein einer ausreichenden Spannung Ve ist die Spannung Vs Null, weil der Transistor T8 gesperrt ist und die Transistoren T1 und T9 leitend sind.are blocked, while the transistor T 8 is conductive, so that the output voltage receives V s. If a sufficient voltage V e is present, the voltage V s is zero because the transistor T 8 is blocked and the transistors T 1 and T 9 are conductive.

Daraus geht hervor, daß die Verstärkerschaltung bei dieser Variante nicht nur die Spannung, sondern auch die Leitung verstärkt.It follows that the amplifier circuit in this variant not only the voltage, but also strengthened the line.

Es muß noch bemerkt werden, daß die Gleich-Spannungsquelle S3 auch durch eine Quelle ersetzt werden kann, die eine periodische Spannung liefert, wie z. B. die Quelle S1.It must also be noted that the DC voltage source S 3 can also be replaced by a source that supplies a periodic voltage, such as. B. the source S 1 .

Es versteht sich, daß die Spannungsverstärkergrundschaltung der vorstehend beschriebenen Variante zur Bildung der gleichen elektronischen Schaltungen wie die Grundschaltung nach F i g. 4 verwendet werden kann, d. h. von Schaltungen, die nur Transistoren vom gleichen Typ sowie Kondensatoren aufweisen.It goes without saying that the basic voltage amplifier circuit of the variant described above to form the same electronic circuits as the basic circuit according to FIG. 4 used can be, d. H. of circuits that only have transistors of the same type, as well as capacitors exhibit.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims (11)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Integrierter elektronischer Stromkreis mit mindestens einer Spannungsverstärkergrundschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß diese Spannungsverstärkergrundschaltung von einem Feldeffekttransistor (T1) mit isolierter Steuerelektrode und einem Kondensator (C1) gebildet wird, die in Reihe mit einer Spannungsquelle (S1) für eine periodische Speisespannung verbunden sind, wobei der Verbindungspunkt des Transistors (T1) und des Kondensators (C1) den Ausgang der Spannungsverstärkergrundschaltung darstellt.1. Integrated electronic circuit with at least one basic voltage amplifier circuit, characterized in that this basic voltage amplifier circuit is formed by a field effect transistor (T 1 ) with an isolated control electrode and a capacitor (C 1 ), which is in series with a voltage source (S 1 ) for a periodic supply voltage are connected, the connection point of the transistor (T 1 ) and the capacitor (C 1 ) representing the output of the basic voltage amplifier circuit. 2. Stromkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht zu der Spannungsverstärkergrundschaltung gehörenden Bauteile sämtlich Kondensatoren und Transistoren sind, die auf einem Halbleitergrundmaterial vom gleichen Leitungstyp gebildet sind.2. Circuit according to claim 1, characterized in that the not to the voltage amplifier basic circuit Components belonging to it are all capacitors and transistors, which are based on a semiconductor base material of the same Line type are formed. 3. Stromkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Transistoren Feldeffekttransistoren mit isolierter Steuerelektrode sind.3. Circuit according to claim 2, characterized in that all transistors are field effect transistors with an insulated control electrode. 4. Stromkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dessen Transistoren und Kondensatoren auf ein und derselben Oberfläche eines monokristallinen Halbleiterkörpers ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle oder die Senke des die Spannungsverstärkergrundschaltung bildenden Transistors so angeordnet sind, daß sie gleichzeitig eine der beiden Elektroden des Kondensators dieser Spannungsverstärkergrundschaltung bilden.4. Circuit according to one of claims 1 to 3, its transistors and capacitors are formed on one and the same surface of a monocrystalline semiconductor body, characterized in that the source or the sink of the basic voltage amplifier circuit forming transistor are arranged so that they are simultaneously one of the two electrodes of the Form capacitor of this basic voltage amplifier circuit. 5. Stromkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dessen Transistoren und Kondensatoren auf ein und derselben Oberfläche eines monokristallinen Halbleiterkörpers ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Elektroden des die Spannungsverstärkergrundschaltung bildenden Transistors in der Weise angeordnet sind, daß die eine wenigstens einen Teil der anderen umgibt.5. Circuit according to one of claims 1 to 3, its transistors and capacitors are formed on one and the same surface of a monocrystalline semiconductor body, characterized in that the two electrodes of the basic voltage amplifier circuit forming transistor are arranged in such a way that the one at least a part that surrounds the other. 6. Stromkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dessen Transistoren und Kondensatoren auf ein und derselben Oberfläche eines monokristallinen Halbleiterkörpers ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Halbleiterkörper auf seiner die Transistoren und Kondensatoren tragenden Oberfläche mindestens eine stärker als der Rest des Halbleiterkörpers dotierte Zone aufweist, die gegenüber den Verbindungen der Steuerelektrode des Transistors der Spannungsverstärkergrundschaltung angeordnet ist.6. Circuit according to one of claims 1 to 3, its transistors and capacitors are formed on one and the same surface of a monocrystalline semiconductor body, characterized in that the semiconductor body has the transistors and capacitors on it supporting surface has at least one more heavily doped zone than the rest of the semiconductor body, the opposite of the connections of the control electrode of the transistor of the basic voltage amplifier circuit is arranged. 7. Stromkreis nach den Ansprüchen 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein Tiefpaßfilter, das am Ausgang der Spannungsverstärkergrundschaltung von einem Zweipol gebildet wird, der aus zwei Transistoren (T2, T3) besteht und dem Ausgang der Spannungsverstärkergrundschaltung nachgeschaltet ist, sowie durch einen Kondensator (C2), der zwischen den Ausgang des Zweipols und Masse zwischengeschaltet ist.7. Circuit according to claims 1 to 3, characterized by a low-pass filter which is formed at the output of the basic voltage amplifier circuit by a two-pole, which consists of two transistors (T 2 , T 3 ) and is connected downstream of the output of the basic voltage amplifier circuit, and by a capacitor (C 2 ), which is connected between the output of the two-terminal network and ground. 8. Stromkreis nach einem der Ansprüche 1, 2,8. Circuit according to one of claims 1, 2, 3 oder 7, der einen Spannungs- und Leistungsverstärker bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsverstärkergrundschaltung (T1, C1) mit ihrem Ausgangspol mit der Steuerelektrode eines ersten Transistors (T8) verbunden ist, der selbst in Reihe mit einem zweiten Transistor (T9) geschaltet ist, dessen Steuerelektrode mit der des Transistors (T1) der Spannungsverstärkergrundschaltung (T1, C1) verbunden ist, wobei der erste und der zweite Transistor entweder mit der Spannungsquelle (S1) für die periodische Speisespannung zur Speisung der Spannungsverstärkergrundschaltung (T1^1) oder mit einer Spannungsquelle für eine kontinuierliche Speisespannung verbunden sind.3 or 7, which forms a voltage and power amplifier, characterized in that the basic voltage amplifier circuit (T 1 , C 1 ) is connected with its output terminal to the control electrode of a first transistor (T 8 ) which itself is in series with a second transistor ( T 9 ) is connected, the control electrode of which is connected to that of the transistor (T 1 ) of the basic voltage amplifier circuit (T 1 , C 1 ), the first and the second transistor either with the voltage source (S 1 ) for the periodic supply voltage for feeding the Basic voltage amplifier circuit (T 1 ^ 1 ) or connected to a voltage source for a continuous supply voltage. 9. Stromkreis nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 7, der einen bistabilen Multivibrator darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß er zwei je mit einem Tiefpaßfilter verbundene Spannungsverstärkergrundschaltungen (T2, T3; T2', T3') enthält, wobei der Ausgang des mit einem der Spannungsverstärkergrundschaltungen verbundenen Filters mit der Steuerelektrode eines Transistors (T4; T4') parallel zu dem Transistor der anderen Spannungsverstärkergrundschaltung verbunden ist.9. Circuit according to one of claims 1, 2, 3 or 7, which represents a bistable multivibrator, characterized in that it contains two basic voltage amplifier circuits (T 2 , T 3 ; T 2 ', T 3 ') each connected to a low-pass filter, wherein the output of the filter connected to one of the basic voltage amplifier circuits is connected to the control electrode of a transistor (T 4 ; T 4 ') in parallel with the transistor of the other basic voltage amplifier circuit. 10. Stromkreis nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 7, der einen Frequenzteiler bildet, dadurch gekennzeichnet, daß er ein erstes Paar Spannungsverstärkergrundschaltungen (T1, C1; T1, C1') enthält, mit deren Ausgängen je ein Transistor als Zweipol (T5, T5') und parallel ein anderer Transistor (T., T1') verbunden ist und deren Ausgänge über ein Tiefpaßfilter (T2, T3; T2', T.,') mit der Steuerelektrode des Transistors (T0', T6) einer Spannungsverstärkergrundschaltung eines zweiten Paares von Spannungsverstärkergrundschaltungen (T6', C3'; T6, C3) verbunden sind, wobei der Ausgang dieser Spannungsverstärkergrundschaltung einerseits mit der Steuerelektrode des anderen Transistors des ersten Paares der Spannungsverstärkergrundschaltungen (T1, C1; T1', C1') und andererseits mit der Steuerelektrode des zu dem Ausgang desselben Stromkreises parallelgeschalteten Transistors verbunden ist.10. Circuit according to one of claims 1, 2, 3 or 7, which forms a frequency divider, characterized in that it contains a first pair of voltage amplifier basic circuits (T 1 , C 1 ; T 1 , C 1 '), with their outputs each one Transistor as a two-pole (T 5 , T 5 ') and in parallel another transistor (T., T 1 ') is connected and its outputs via a low-pass filter (T 2 , T 3 ; T 2 ', T.,') with the Control electrode of the transistor (T 0 ', T 6 ) of a voltage amplifier basic circuit of a second pair of voltage amplifier basic circuits (T 6 ', C 3 '; T 6 , C 3 ) are connected, the output of this voltage amplifier basic circuit on the one hand with the control electrode of the other transistor of the first Pair of voltage amplifier basic circuits (T 1 , C 1 ; T 1 ', C 1 ') and on the other hand is connected to the control electrode of the transistor connected in parallel to the output of the same circuit. 11. Stromkreis nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Paare von Spannungsverstärkergrundschaltungen (T1, C1; T1', C1'; Tf', C3; T„, C3) von derselben impulsform!- gen oder periodischen Spannung (Ve; 5.,) gespeist werden, deren Frequenz geteilt werden soll.11. Circuit according to claim 10, characterized in that the two pairs of voltage amplifier basic circuits (T 1 , C 1 ; T 1 ', C 1 '; T f ', C 3 ; T ", C 3 ) of the same pulse shape! or periodic voltage (V e ; 5th,), the frequency of which is to be divided.
DE19651514421 1964-03-26 1965-03-24 Integrated electronic circuit Expired DE1514421C3 (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH399464A CH417779A (en) 1964-03-26 1964-03-26 Electronic device comprising at least one integrated electronic circuit
CH399464 1964-03-26
DES0096138 1965-03-24
CH503165A CH456774A (en) 1964-03-26 1965-04-09 Electronic device comprising at least one integrated electronic circuit

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE1514421A1 DE1514421A1 (en) 1969-08-28
DE1514421B2 DE1514421B2 (en) 1971-02-18
DE1514421C3 true DE1514421C3 (en) 1976-06-24

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2459562B2 (en) Integrated circuits
DE2426954A1 (en) SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT WITH HALL ELEMENT
DE2252148C3 (en) Charge coupled semiconductor device and method for its operation
DE1639372B2 (en) Insulating layer field effect transistor
DE2248423C3 (en) Charge transfer system
DE2740203C2 (en) Charge coupled semiconductor device
DE1614300B2 (en) Field effect transistor with isolated control electrode
DE2711740A1 (en) DEVICE AND PROCESS FOR ANALOG-DIGITAL IMPLEMENTATION
DE1956485C3 (en) Circuit arrangement for a bistable multivibrator with field effect transistors
DE1514421C3 (en) Integrated electronic circuit
DE1185294B (en) CIRCUIT ARRANGEMENT WITH UNIPOLAR TRANSISTORS ON A SINGLE CRYSTALLINE SEMICONDUCTOR PLATE
DE2514958A1 (en) PARALLEL ARRANGEMENT OF SEMI-CONDUCTOR SYSTEMS
DE2630085C3 (en) CCD transversal filter
DE1439268B1 (en) Integrated semiconductor circuit arrangement
DE1953478A1 (en) Integrated logical circle
DE1116273B (en) Electronic semiconductor device having at least one bistable electronic circuit
DE2727634A1 (en) CHARGE TRANSFER ANALOG-DIGITAL CONVERTER
DE2419064A1 (en) ANALOG INVERTER
DE1764152B2 (en) CONTROLLABLE FIELD EFFECT SEMICONDUCTOR COMPONENT WITH TWO STABLE STATES
DE1514421B2 (en) INTEGRATED ELECTRONIC CIRCUIT
DE2820837A1 (en) CHARGE COUPLING DEVICE
DE2520608A1 (en) SEMICONDUCTOR ARRANGEMENT FOR DIGITIZING AN ELECTRIC ANALOG SIGNAL
DE2357640A1 (en) SEMI-CONDUCTOR ARRANGEMENT WITH ELECTRON TRANSMISSION
DE1132662B (en) Flat transistor with two ohmic control electrodes for the emitter-collector current at the base zone
DE2844248A1 (en) CARGO TRANSFER ARRANGEMENT