DE1464397A1

DE1464397A1 - Transistorschaltung

Info

Publication number: DE1464397A1
Application number: DE19631464397
Authority: DE
Inventors: Theriault Gerald Earl; Carlson David John
Original assignee: Telefonbau und Normalzeit GmbH; RCA Corp
Current assignee: Tenovis GmbH and Co KG; RCA Corp
Priority date: 1963-01-02
Filing date: 1963-12-23
Publication date: 1969-03-06
Also published as: CH432602A; AT253565B; SE317106B; GB1066634A; NL302841A; US3348062A; ES294962A3; BE642021A

Description

Ot. Dieter ν. Bezold Peter.teiiwiite Mönchen 23. Dunartstr.t

RCA 52,840 US-Ser.Ho. 248,947
Piledj January 2, 1963

Radio Corporation of America, Hew Xork, Μ.Ϊ., V.St.A. Transistorschaltung.

Die vorliegende Erfindung betrifft elektrische Schaltungen, die Halbleitereinriohtungen enthalten, inabesondere elektrische Signalübertragungskreise zur Gewinnung einer Spannung oder eines Signalea, das in Besiehung zu dem vom Kreis Übertragenen Signal steht. Bei dtn erfindungsgemäßen Sohaltungen finden ieldeffekt-Halbleitereinrichtungen mit isolierter Gatter- oder Steuerelektrode Tollendung.

Eine erfindungsgemäße elektrische Schaltungsanordnung enthält eine ?eldeffektr>Salbleitereinriohtung mit isolierter Oatter- oder Steuerelektrode, Quellenelektrode und Abflußelektrode, die auf einer unterlage aus Halbleitermaterial gebildet sind. Gatter-, Quellen- und Abflußelektroden sind so geschaltet, daß die HaIb-

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lagereinrichtung als aktives Element eines elektrischen Jignalübertragungskreises zu arbeiten vermag. Hit der Unterlage aus Halbleitermaterial ist eine Sohaltungsanordnung gekoppelt, um ein Signal von der Unterlage abzunehmen, das in einer Beziehung zu dem Übertragenen Signal steht. Wenn das von der Einrichtung Übertragene Signal beispielsweise eine modulierte Trägerwelle enthält, kann die von der Unterlage abgenommene Spannung die Frequenz- oder Amplitudenmodulationskomponenten der Schwingung enthalten. Bei geeigneter Siebung kann andererseits die von der Unterlage gewonnene Spannung eine Gleichspannung sein, deren Amplitude vom mittleren Pegel der modulierten Trägerschwingung abhängt. Eine solche Gleichspannung läßt sich zur automatischen Verstärkungsregelung in Hochfrequenzempfängern verwenden·

Bei einer AusfUhrungeform der Erfindung ist eine Peldeffekt-HaIbleitereinrichtung mit isoliertem Gatter und einer ersten und einer zweiten Elektrode auf einer Unterlage aus Halbleitermaterial so geschaltet, daß sie als winkelkonstanter Clipper oder Begrenzer arbeitet« Eine Quelle für eine zu begrenzende Signa1-weob.eelspannung 1st an die erste Elektrode und ein Ausgangskreie ist an die zweite Elektrode der Einrichtung engekoppelt. Mit der Unterlage ist ein filterkreis verbunden, um eine Spannung als funktion der Amplitude des zugefOhrten Signals zu erzeugen. Die an der Unterlage entstehende Spannung wird als Regelgleichspannung der Gatterelektrode der Einrichtung zugeführt« Die Tor-

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spannung der datterelektrode in Besag auf die erste und «weite Elektrode ist daher eine funktion der Amplitude der Eingangeweehselspannung* Wie nooh genauer erläutert werden wird, werden durch eine Schaltung dieser Art nur Signalauswanderungen einer Polarität Übertragen· Die Regelgleiohepannung ändert die Obertragungseigensohaften derart, dafl der Winkel der Begrenzung unabhängig Ton Amplitudenänderungen der Signalspannung konstant gehalten wird.

Bei einer anderen Ausfohrungsfora der Erfindung wird eine Halbleitereinriehtttttg ait isoliertem Satter in einer Phasendetektor bcw· -demodulatorschaltung verwendet. Kit der Abfluflelektrode ist eine Schaltungsanordnung gekoppelt, ua die Ausgangselektrod· auf eine bestiaate Torspannung su bringen· Swei liagangssignals, dsrsn Phaeenbeslehungen su bestiamen sind, werden der Quellen- bsw. Oatterelektrode der Halbleitereinriohtung sugefuhrt. Mit der aus Haibleiteraaterial bestehenden Unterlage ist ein filterkreis verbunden, ua eine Torepennung su gewinnen, die sur Steuerung des StroafXuSeinsatspunktes der Halbleitereinriohtung auf die (latterelektrode gekoppelt ist· Die SrOBe des an der Auegangselektrode auftretenden Auegangssignal· ist

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eine funktion der Phasendifferenz der beiden Singangaeigiial·«

IMIe Srfindung soll nun an Hand der Zeichnung näher erläutert werden. Ee seigern

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Fig. 1 «in· soheaatisohe Ansicht «int· Feldeffekt-Transistor«, dtr in dtn Sohaltungen gemäß der Erfindung Verwendung finden kann ι

fig. 2 eine Sohnittaneioht in einer Ebene 2-2 der fig. 1;

Fig. 3 ein Bohaltungss/Bbol eines Feldeffekt-Sranelstors ait isoliertes Gatterj

Fig· 4 eine graphisohe Darstellung einer Sonar τοπ AbflußstroB-Abflufispannungskennlinien des transistors der Fig. 1 fttr verschiedene Werte der Oatter-Quellen-Bpannungf

Fig. 5 ein Diagram der Stron-Spannungs-Kennlinien der gleiohrlohtenden Obergange swieohen des ibfluS und der unterlage bsw· der Quelle und der Unterlag· des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Feldeffekt-Transistor·*

Fig· 6 ein Schaltbild eines Signalttbertragungskrelses ge- mä$ der Erfindung\

Fig. ? eine graphisohe Darstellung der Abhängigkeit der Ausgaogsglelohspannung an der Unterlagt in ToIt τοη der effekti-▼ea Elogangsspannung (für Eingang·iignale der glelohen Freguen*) fOr rereohiedene ferte der ipannxing ewieohen Abfluö und Quelle der in Flg. 6 dargestellten ichaltungi

Fig. β eine graphisohe Darstellung der Abhängigkeit der AuegaagsgleiohspaaAung an 4er Unterlage von der Frequen* des Eingaagsslgnals für die in Fig. 6 dargestellte lohaltuagi

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fig» 9 eine graphlaone Darstellung der Auagangsglelohapannung an dtr unterlaga daa faldaffakt-traneietore In Pig. 6 al· funktion dar Spannung awiaohen Gatter und Quelle}

flg. 10 «In flohaltbild «In·· Bagrenaerkraisea geaftß dar IrfinduBg und

flg. 11 «la Schaltbild ein·· Phaaendetektora geaai dar Jrfindung.

flg. 1 aelgt alnan fttx dia Sahaltungan gaaK0 dar Irflndung gaalgnatan faldaffafct-tranalator 10 ml% tint» KQrpar 12 aua HaIblalttraatarial· Dar Körpar 12 kann aonokrietallin odar polykristallin sein und aua irgandalnaa lalblaitaraatarial baatanan_v wlt ·· tür Baratallung von Sranalatovan In dar HalbleiUrttohnik ttblioh iat. D%x lOrfar 12 kann balaplalawalaa nanasu alganlaitandaa filisiuB aal»_t aalaplalawalaa laiont dotlartaa f~Siliaiaa alt alna» apamlfiaalitn Widerstand τοη 100 0ha-ca.

Bei dar Herstellung dar in flg. 1 dargestellten liariohtung wird auf dar Oberilaaha daa IiIisiuakörpera 12 stark datiertes flllsluadloxjd nledargasoblagen. Daa Blliaiuadiaxyd iat alt far* UMralniguAgan tob I-Tjp dotiert· Duroh PhotoÄtsTerfahren «dar dgl· wird daa 8ilisluadioiyd dort entfern, wo dia Oatterelektroda gabildat «erden soll, ferner auoh an dan Auflenrindem dar SlIiaiuaaehalaa, wia flg. 1 aaigt. Das aufgeeraohte Silieiuadiojgrd ▼arbleibt jedooh auf denjenigea Bare!oben, wo dar Quellen- und

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AbfluSbtrtioh entstehen sollen.

Dtr körper 12 wird dann In einer geeigneten Atmosphäre, wie Wasserdampf, er hi "bit, to dafl die freiliegenden Siliiiumoberfläohen oxydiert werden und gewaohaene Silisiumdiojgrdaohlohten entstehen, dlt in Flg. 1 duroh dit hellpunktierten flächen dargestellt sind. Während dtr Irhitsung diffundieren Te nmrβinijungen aus dtr aufgebrachten Silisiuadioxydsohioht in den lilisiu*- körper 12 und bilden dit Quellen- und Abfluflbereiohe. flg. 2 stellt tinen Qutraohnitt in eintr Jbtnt 2-2 dtr flg. 1 dar un* selgt dtn Quellenbereioh 8 sowie dtn AbfluBbtrtith D.

JXiroh erneute Anwendung tintr photoeepfindlithen Atxaobuti-βohloht and tintt Ätsrerfahrena oder dgl. wird tin ftil dtr aufgebrachten Silifiuadioxydiohioht über dtn duroh Diffusion gtbildeten Quellen- and Abflulbertiohen entfernt, lan dampft dann duron eint entapreohendt ttitkt llektroden au· tint» leitenden Material für dtn Quellen-, AbfluS- and «atterbereioh auf. Als leitendta Jsmterial kann man Ohro» oder Oold verwenden, wobei Chro» Toriutiehen itt, oder aueh andere geeignete Metalle.

Fig. 1 seigt die fertige Soheibe, deren sohwaehpunktierter J5ereieh »wieoh en des Aulemrand und der ersten dunkel geaeiohneten Zone 14 aus gewaohseneei eillaluBdloxjd besteht. Die wtllt Fläche Κ let dlt «eta111sehe Quellenelektrode. Die dunklen, starkpunktierten fontn 14, 18 sind flächen aua aufgebrachtem

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Silisiuedioxjrd, dl· »intη Teil d·· duroh Diffusion gebildeten QuelXenbereiohes Überdecken und dl« dunkle Eon· 20 let aufgebracht·· Silieiuttdiox/d, das «inen Ttil des duroh Diffusion gebildeten Abfluöbereiohee überdeckt. Die weiQen Flächen 22, 24 sind dl· Metellelektroden für da· Gatter bsw. den Abfluß. Di· •ohwaohpunktlerte Eon· 23 1st eine Sohloht au· gewachsene« 81-llsluadlox/d auf eine« Bereich, auf dem die Gitterelektrode 22 angeordnet 1st, und isoliert die Gatter·lektrode 22 τοη dem dl· Unterlage bildenden fell de· 8ilisluftk8rpers 12 und von der Quellen* und AbflnStlektred·, wi· rig· 2 celgt.

01· Slllslumsohelb· ist auf einer leitenden Unterlag· 26 (Fig· 2) montiert. Pie Sohiont 28 au· gewachsene* Dioxyd, auf der •ieh dl· Gatterelektrode 22 befindet, ttberdeokt eine Inrerslone-•ohioht oder einen leitenden Canal O₉ weloher Quellen* und Abfluibereloh verbindet. PIe datterelektrode 22 lot in Richtung auf den Qu«ilenb*r«ioh 8 rereetit, so daS der Abetand cvleehen den Quellenbereioh 8 und d«r Gatterelektrod· 22 kleiner let ale der Abetand ewieohea der Gatterelektrode 22 und den AbfluBber«ioh D. GewUneohtenfallB kann dl· Gatter·lektrode die aufgebracht· liliiiuediox/deehioht 18 überlappen.

fig. 3 eeigt elm 8oh*ltejmbol für den an Hand τοη Fig· 1 und 2 b««ohrltb*ae& Feldeffekt-trän·Ietor Mit isoliert» (latter. Pie Gatterelektrode «_f die AbfluieUktrod· P₁ die Quellenelektrod· 8 und dl· aus Halbl«lt«raat«rIaI bestehende Unterlage 8_% eind

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symbolisch dargestellt. £β soll darauf hingewiesen werden, daß die Elektroden D und S an sioh gleichwertig sind und daS ihre Funktion ale Abfluß- bzw. quellenelektrode durch die Polarität der ihnen »!geführten Spannung bestimmt wird. Ate positivere Elektrode arbeitet dabei ale Abflußelektrode (Anode) und die negativer· Elektrode ale Quellenelektrode (Kathode)·

Abfluß- und Quellenelektrode sind Miteinander durch einen elektrisch leitenden Kanal C verbunden. Die Majoritätsladungeträger, in dieses falle ülektronen, fließen in diesen dünnen ILanalbereioh in der Nähe der Oberfläche Ton der Quelle cum Abfluß. Der leitende Kanal 0 ist in Fig. 2 gestrichelt dargestellt.

Fig· 4 seigt eine Schar von Kennlinien 30-39, die die Abhängigkeit des Abfluaetro&ea des in Fig. 1 dargestellten Traneis tore von der Abflußspannung für verschiedene Werte der Spannung «wischen Gatter und Quelle zeigen. Äin Merkmal des dargestellten Feldeffekt-Transistortype besteht darin, daß aan durch seine Herstellung bestinnen kann, welche der Kurven 30-39 der Torspannung lull entsprechen soll· In Fig. 4 entspricht die Kurve 37 der Spannung Mull »wischen Oatter und Quelle· Die Karren 36, 39 entsprechen positiven Getter β pennungen bezüglich. der Quelle und die Kurven 30-36 negativen Oetterepannungen be- «figlioh der Quelle.

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Die Lage der IuIl-V or ep annungakurre kann während der a te Hang dee Transistors durch Steuerung der Zeit und/oder Temperatur des Verfahrensschrittes bestimmt werden, während deeaen die Sillzlumdioxidschicht 28 (Pig· 1 und 2) wächst.

Die Grenzen, die den Quellen- und Abfluiibereich S bzw. D (Fig. 2) yon dem die Unterlage bildenden Heet dee öiliziuiLkörpere 12 trennen, stellen praktisch zwei gleichrichtende Übergänge dar. Durch diese gleichrichtenden Übergänge ist die Siliziumunterlage 12 mit der wueilen- und Abflugelektrode 16 bzw. 24 derart gekoppelt, daü beieiner positiven Vorspannung der Unterlage bezüglich der Que&&%&^bzw. Abfluaelektrode ein Stromfluu durch die gleichrichtenden Übergänge auftritt.

^Selbstverständlich gilt die erwähnte Polung der gleichrichtenden übergange mir für einen Transistor des in Verbindung mit Pi^. 1 und 2 beschriebenen Typa, bei dem die unterlage bezüglich «Quellen- und Abfluübereloh P-leitend ist. Man kann einen Trtinsistor Jbdoch auch mit einer Unterlage herstellen, die bezüglich Quelle und Abfluß Ii-I alt end ist. Bei -tinrichtungen der letaterwähnten Art, würden die gleichrichtenden übergänge dann so gepolt scjin, dali die Anodeneeite des Überganges an der Quellenbzw. Abfluilelektrode liegt und iie jftathodenseite an der Unterlage. Der Einfachheit halber werden der folgenden Beschreibung jedoch nur Transistoren des an Band von lig. 1 und 2 beschriebenen lyps zugrunde gelegt. j)ie Strom-3pannung8-JL_ennlinie der

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gleichrichtenden übergänge ist in. fig. 5 dargestellt.

Mn ireldeffekt-Transistor mit isoliertem Gatter des an Hand der flg. 1 und 2 beschriebenen Typs hat eine zwischen Gatterelektrode und Quellenelektrode gemessene fiingangsiBipedana, dl·' als Parallelschaltung eines kleinen Kondensators (etwa 2 pf) und eines Isolationswideratandes von ungefähr 10 * 0ha für niedrig· Frequenzen, ζ·Β. Tonfrequenzen, angesehen werden kann. Im VHF-Bereich erscheint die Mngangsimpedanz der Einrichtung als Widerstand von einigen Tausend Ohm (2,17 Kilo-Ohm bei etwa 250 MHz), dem ein Kondensator von etwa 2 pf parallelgesehaltet ist.

Der in Fig. 6 dargestellte Signaliibertragungskreis enthält einen Feldeffekt-Transistor 100 des in Fig. 1 und 2 dargestellten Typs mit einer Gatterelektrode 102, einer Quellenelektrode 104 und einer Abfluflelektrode 106. Eingangssignalβ von einer nicht, dargestellten Signalquelle werden über einen Kopplungskondensator 108 «wischen Gatterelektrode 102 und einem Schaltungen, ν punkt, der auf einem Bezugspotential, wie Masse, liegt, züge- ^ führt. J)Ie 3attorelektrode 102 des Feldeffekt-Traneietors 100 ist Über einen Wideretand 120 an eine Vorspannung -V^ angeschlossen. Die Abflauelektrode 106 wird Über einen Widerstand 122 durch eine Vorspannung +Vg positiv in Bezug auf die an Masse liegend· Quellenelektrode 104 vorgespannt.

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Zwischen der Unterlage S_u und der Quellen- und Abflufielektrodc 104 bzw. 106 existieren swei gleichrichtende übergänge 124 bsw· 126, die so gepolt sind, dad sie leitend werden, wenn die Unterlage S_n positiver wird als die Abfluö- bsw. Quellenelektrode 106 bsw. 104· Zwischen die Unterlage 8_U und Masse ist ein Filternetewerk geschaltet, das einen Widerstand 126 und einen Kondensator 130 enthält, ab Kondensator 1S0 wird eine Ausgangsspannung abgen omen.

Xb Betrieb werden der Gatterelektrode 102 des Feldeffekt-Transistor· 100 Ton einer teohselspannungsquelle Eingangssignale ttber den Kondensator 108 «ugefUhrt. Die Singangeeignale werden auierde* Über die Blgenkapasität «wischen der Oatterelektrode 102 UBd der aus Halbleitermaterial bestehenden Unterlage 3_U auf die Unterlag· gekoppelt. Die gleichrichtenden Obergänge 124« 126 werden leitend, wenn die Unterlag« durch die aber die ligenkapasität eingekoppelten Signale positlT in fiesug auf dl· Quellen-Oder Abflußelektrode wird. Wenn durch di· Eigenkapasität Eingangssignale auf die Unterlage gekoppelt werden« ladt sieh der Kondensator 130 durch den Über die gleichrichtenden Übergänge 126 fließenden Btro* auf. Die Vorspannung T₂ hält den gleichrichtenden Übergang 124 während des Betriebs des Detekterkreieee gesperrt, di·· 1st jedoch nicht wesentlich und er hängt von den lelatirwerten der Vorspannung der Abflußelektrode 106 and der Amplitude des Xingangssignales ab, ob der gleichrichtende Übergang

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124 leitet oder nicht. Wahrend der negativen Halbwellen des Ein-_:angs3i· nals sperrt der gleichrichtende Übergang 126 und der Kondensator 130 entlödt eich durch den Widerstand ^28, wobei eine negative Glpichspannung entsteht, die eine Funktion der Amplitude der ü,ingangssignale ist. Diese Ausgangs spannung kann als Regel spannung zur automatischen Verstärkungsregelung (AVR-Spannung) verwendet werden. Eel geeigneter V.'ahl der RC-Zeitkonstante des mit der Unterlage verbundenen Filterkreises kann man jedoch auch am Kondensator Π0 eine Spannung abnehmen, die dem Modulationsinhait der modulierten Trägerwelle entspricht, die dem Gatter 102 zugeführt wird.

Das Ausgangssignal kann auch am widerstand 122 abgenommen werden. Zur Verstärkung des Eingangssignaleβ kann gewünschtenfalls der Widerstand 122 bei entsprechender Einstellung der Vorspannung der Gattereltktrode durch einen auf die Signalfrequenz abgestimmten Schwingkreis ersetzt werden. Die schaltungsanordnung kann dann beispielsweise als Zwischenfrequenzverstärker in einem Radioempfänger arbeiten. Man beachte, daß der gleichrichter^ Übergang 124 immer gesperrt ist und daß die Gleichrichtung des £ingang88i£nals axis schließlich durch den gleichrichtenden Obergang 126 erfolgt, wenn di· Abflußelektrode 106 auf einer hohen positiven Vorspannung liegt, ale auf einer Vorspannung, die positiver 1st als die Spitzenwert* des Eingangaaignals. Wie erwähnt, kann die Vorspannung ewiachen Abfluß- und

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Quellenelektroden 106, 104 Null aein. In diesem Falle werden beide gleichrichtenden übergänge 124, 126 duroh die EingangsBlgnale in den leitenden Zustand ausgesteuert.

Das Diagramm der Fi, . 7 zeigt die Abhängigkeit der gleichgerichteten Ausgangβspannung (Ordinate) an der Unterlage S_u dea Feldeffekt-Transistors 100 U'i£. 6) von de.B üffeKtivwert der Eingangsspannumt (Abszisse) für zwei verschiedene Werte der zwischen Abfluß und Quelle liegenden Vorspannung. Dia Frequenz der Eingangesignale betrug 50 MHz und die Vorspannung zwischen Gatter und Quelle betrug -6,8 V. Die Kurve A gilt für die Vorspannung Null zwischen Quellen- und Abflußelektrode 104, 106. Die kurve B gilt für «ine Spannung von 20 V zwischen Abfluß und Quelle. Die Ausgangsgleiohspannung an der Unterlage S ist für entsprechende effektive Eingangespannungen bei einer Spannung von 20 V zwischen Abfluß und Quelle kleiner als bei der Vorspannung Null zwischen Abfluß und Quelle. Dies durfte darauf beruhen, dab der Sperrwiderstand des gleichrichtenden Überganges 124 mit den Widerstanden 122, 128 einen Spannungsteiler zwischen Masse und der positiven Klemme von V« darstellt, ά^τ eine kleine positive Spannung an der Unterlage erzeugt, die die negativ· AusgangsSpannung aa .kondensator 130 herabsetzt.

Das Diagram der yig. 8 zeigt die Abhängigkeit der gleichgerichteten AuegangetpaAnuag (in VoI^ *n dw Unterlage S_u des

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Feldeffekt-Transistors ΙΟϋ von der Frequenz (in Megahertz) des Eingangseignais. Das Kingangssignal hatte eine konstante Amplitude von 1 Vgff» die Spannung «wischen Gatter und Quelle betrug -6,6 V und die Spannung zwischen Abfluß- und Quellenelektrode betrug 0 V. Fig. θ zeigt, daß die an der Unterlage auftretende Gleichspannung ziemlich linear mit der Frequenz des Eingangssignales wächst bis zu einem t'unkt (bei etwa 90 MHz) bei welchem die Eigenkapazität der Einrichtung und die Eigeninduktivitäten (z.B. der mit der Unterlage 26 bzw. der Abfluß- und Quellenelektrode verbundenen Zuleitungen) in Resonanz geraten und die Ausgangsspannung etwas absinkt. Anschließend steigt die Ausgangsspannung wieder mit der Frequenz an.

Die in Fig. 6 dargestellte Schaltungsanordnung läßt sich auoh zur Demodulation von Frequenzandβrun geη des Eingangssignals verwenden, wenn man die Amplitude des Eingangssignals konstant hält.

In Fig. 9 ist die gleichgerichtete Ausgangsspannung in ToIt (Ordinate) an der Unterlage S_u des Feldeffekt-Transistors in der in Fig. 6 dargestellten Schaltungsanordnung als Funktion dtr Vorspannung zwieohtn Gatter und Quelle bei konstanter Amplitude und Frequenz der Eingangsspannung dargestellt. Die Vorspannung zwieohen Quelle und Abfluß betrug O. Wenn die Vorspannung zwischen Gatter und Quelle in negativer Richtung zunimmt, wäehat die gleichgerichtete Auegangsspannung an der Unterlag· SL bis zu

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einem Maximalwert der Ausgangespannung. Eine weitere Vergrößerung der Gatter-Quellen-Vorspannung in negativer Richtung führt dann zu einer Abnahme der Ausgangsspannung bis zu einem ir unkt (etwa -β bis -12 V) von dem ab die Auegangsgleichspannung an der unterlage S bei weiterer Erhöhung der negativen Vorspannung zwischen Gatter und Quelle einigermaßen konstant bleibt. Dieses Verhalten läßt sich folgendermaßen erklären: Wenn die Vorspannung zwischen Gatter und Quelle klein ist, also etwa 0 V beträgt, ist der effektive Widerstand des leitenden Kanals sehr klein und er liegt daher praktisch auf Masse· Der Kanal wirkt daher als Abschirmung, die die Signalkopplung zwischen der Gatterelektrode 102 und der Halbleiterunterlage S_u verhindert.

Wenn die GatterSpannung bezüglich der Quellenelektrode negativer wird, nimmt der effektive Widerstand des leitenden Kanals zu, so daß ein wachsender Anteil des Eingangssignalβ auf die unterlage S gekoppelt wird bis zu einec Punkt maximalen Wirkungsgrades, der dem Maximum der Kurve entspricht. Wenn die Gatterspannung noch negativer wird und ein noch größerer Teil der Signalepannung auf die Unterlage gekoppelt wird, ändert sich der feldgradient längs der gleiohrientenden Obergänge derart, daß die Belastung duroh die Unterlag« wächst. Die negative Spannung an der Unterlage beginnt daher Bit wachsender negativer Vorspannung des Gatters von einea beatisaten Punkt an auf einen relativ konstanten Wert absuaiaken und ein· weitere Vergrößerung

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der negativen Vorspannung am Gatter hat dann praktisch keinen Einfluß mehr auf die gleichgerichtete Ausgangsspannung.

Pi£> 10 zeigt einen winkelkonstanten Begrenzerkreis, der einen Feldeffekt-Transistor 132 enthält, welcher dem in Fig. 1 und 2 dargestellten Transietor entspricht. Der Peldeffekt-Transistor 132 enthält eine Gatter- oder Steuerelektrode 134, die Ton der Unterlage S_u isoliert ist, sowie eine Eingangs- und Ausgangselektrode 136 bzw. 138, die auf d«r Halbleiterunterlage S_u gebildet sind wie oben in Verbindung mit Fig. 1 und 2 erläutert wurde.

Zwischen der Halbleiterunterlage S und der Eingangs- bzw. Aus/rangselektrode 136, 138 befinden sich zwei gleichrichtende Übergänge 140, 142. Zwischen die üin^angselektrode 136 und einen auf einem Bezugspotential liegenden Schaltungspunkt wie Masse ist eine Wechselspannungs-Signalquelle 144 gekoppelt. Das Ausgangssignal des Begrenzerkreises kann an einem Widerstand 146 abgenommen werden, der zwischen die Auegangselektrode 138 und Hasse geschaltet ist.

Die Halbleiterunterlag· S_u iet über sw#i Klemmen a, a¹ und einen Wideretand 148 mit <Ur Oatt*rel*ktrod· 134 rerbunden. Di· Hemmen a, a* ditntn sum Anschluß tiner Yorepannungequell·, 2.B. einer Batterie 149, duroh dl· dl« Oatterelektrod· 134 mit einer gewUneohten Vorspannung r«r»orgt werden kann. Zur Oewinnung einer

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gleichgerichteten Auegartgsepannung von der Unterlage ist zwischen dieae und Masse ein interne tzwerk geschaltet, das einen Widerstand 130 und einen diesem parallelgeschalteten Kondensator 152 enthält.

Im Betrieb wird die Gitterelektrode 134 durch die zwischen die Klemmen a, a¹ geschaltete Vorspannungsquelle 149 negativ bezüglich der Au»gangselektrode 156 vorgespannt. Die Vorspannung reicht aus, den Transistor zu sperren» wenn keine .Eingangssignal anliegen. Für die Zwecke der Erläuterung kann angenommen werden, daß die Signalquelle 144 Sinusschwingungen liefert.

Während der positiven Halbwellen der Bingan^ssignale arbeitet die Ein^angselektrode 136 als Abflußelektrode und die Ausgangeelektrode 138 als Quellenelektrode. Das Gatter ist bezüglich der Elektrode 138 genügend stark negativ vorgespannt, um den feldeffekt-transistor 132 gesperrt zu halten.

Während der negativen Halbwellen der von der quelle 144 gelieferten Eingangesignale arbeitet die Eingangselektrode 136 als Quellenelektrode und die Auegangselektrode 138 als Abfluiielektrode. Wenn die in Sperr-Richtung gepolte Vorspannung von der batterie 149 duroh den Moaentanwert der zwischen der Satterelektrode 134 und der Singangselfektrode 136 ettgeführten Spannung genügend herabgeeetfct wird, fliegt ein Strom von Maase durch den Auegangewideretaad 146, die AusgangBelektrode 158, den leitenden

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Kanal C, die Eingangselektrode 136 und die Signalquelle 144 zurUok nach Masse. Da die Elektrode 136 bezüglich Masse negativ ist, wird der gleichrichtende übergang 140 leitend und der Kondensator 152 lädt sich auf. i)ie am Kondensator 152 entstehende negative Spannung iat eine funktion des Eingangssignalpegels und wird Über die Batterie 149 und den Widerstand t38 auf die Steuerelektrode 134 gekoppelt, so daß die Vorspannung der Steuerelektrode in Abhängigkeit von der Amplitude des Eingangssignale geändert wird.

Es ist leicht einzusehen, da3 der Feldeffekt-Transistor 132 infolge der oben beschriebenen Arbeitsweise während der positiven Halbwellen und einem Teil der negativen Halbweilen, der durch den "Fert der an der Steuerelektrode 134 liegenden Vorspannung bestimmt wird, gesperrt ist. Der Begrenzun^swinkel kann als die Anzahl der Grade des Zyklus definiert werden, während der der Transistor Strom führt (StromfluSwinkel). Wenn die Amplitude des Eingangseignais zunimmt, wächst die am Kondensator 152 entstehende Vorspannung entsprechend und hält dadurch den Begrenzungswinkel auch bei Amplitudensohwankungen des Eingangasignals praktisch konstant. Dies läßt eich folgendermaßen erklären: Wenn die Amplitude der Eingangssignale wächst, nimmt dit an der Unterlage erzeugte Vorspannung ebenfalls zu· Der Transistor 132 wird weiter in den Sperrbereich getrieben, so daß der

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StromfluBwinke}. praktisch konstant bleibt, obwohl der Transistor bei einem negativeren Signalpegel zu leiten beginnt.

fig. 11 zeigt einen fhasendetektorkreis, der einen Feldeffekt-Transistor 60 mit isoliertem Gatter enthält, weloher dem an Hand von fig. 1 und 2 erläuterten Feldeffekt-Tranaistor entspricht. Der Feldeffekt-Transistor 60 besitzt eine Steuerelektrode 62, eine Eingangselektrode 64, eine Auegangselektrode 66 und eine unterlage 3_U aus Halbleitermaterial.

Zwischen der Halbleiterunterlage S_u und der Ausgangs- und JSingaogselektrod· 66 bzw. 64 ist wieder jeweils ein gleichrichtender Übergang 70 bzw. 72 vorhanden. Eine Wechselspannungsquelle 64 ist Über einen Kopplungskondensator 76 zwischen die Steuerelektrode 62 und Masse geschaltet* Die Wechselspannungsquelle 74 soll lingangssignaIe einer frequent f^ liefern· Eine andere Wechselspannungequelle 78 ist zwischen die Eingangeelektrode 64 und Ilasse geschaltet. Die Signalquelle 78 liefert Eingangssignal der gleichen Frequenz f₁, die jedoch in Bezug auf die von dtr Quelle 74 gelieferten Signale phasenverschoben sein können. Zwischen die Unterlage 8_U und Masse ist «in Filternetzwerk geschaltet, das einen Widerstand 80 und einen Parallelkondensator 90 tnthält. Die unterlage S_u ist »it der Steuerelektrode 62 tiber einen Beiheokreis verbunden, der liderstände 82, 84 und tin« nicht dargestellt· Gl*iohepe,nnungsquelle T₁ enthält· Di· Widerstand· 82, 84 »lad über ·1η·η Kondensator 86 mit Ha···

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verbunden, bo daß zwischen der Unterlage S_u und der Steuerelektrode 62 keine Signalspannung liegt.

Die Ausgangselektrode 66 des ie ldef feiet-Transistors 60 ist über einen Widerstand 88 an eine Vorspannung V2 angeschlossen, durch die die Ausgangselektrode 66 positiv gegen Masse vorgespannt wird. Die Vorspannung V₂ kann durch eine zwischen die Elektrode 66 und Blasse geschaltete Batterie geliefert werden. AusgangssignaIe werden an einem Widerstand 89 abgenommen und Über eine mit einem Pfeil bezeichnete Leitung einem nicht dargestellten Verbraucher zugeführt. Der negative Pol der Vorspannung V₁ ist mit der Steuerelektrode 62 des PeIdeffekt-Transistors 60 verbunden und spannt diesen in den Sperrbereioh oder in seine Nähe vor.

Im Betrieb leitet der Feldeffekt-Transistor 60, wenn das Signal von der Signalquelle 78 negativ bezüglich des Potentials en der Öatterelektrode 62 ist. Wenn der Feldeffekt-Transistor 60 leitet, ist das Potential an der Quellenelektrode 64 negativ bezüglich des Potentiale an der Unterlage S_u, eo daß der gleichrichtende Übergang 72 leitet. Ee fließt dann ein Strom durch den gleichrichtenden Obergang 72 und di· Quellenelektrode 64, d#r den londtneator 90 auf ein· b#«tiglioh Hass« negativ· Spannung auflädt. Dl«e· an der Unterlage entetehtnd· Spannung addi«r1 sich su der Vorspannung V₁ der Gitterelektrode 62. Der gleiohriohtende Übergang 70 ist jedoch gesperrt, da das Potential an

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der .AbfluQflekt*od· 66 lamer positiv bezüglich des Potentiale an der unterlege $_u ieit*

Das von der Signalquelle 74 gelieferte Signal ändert »eißersei to die moaentane Vorspannung an de* Gitterelektrode 62 bezug·* lioh Masse. Die Vorspannung an der Gatterelektrode 62 kann ale eine sinusförmig schwankende Spannung angesehen werden, deren momentaner Abaoltttweivt abhängt von; t.) der Grö3e der Spannung. V., die von der Gleicü3j?annun£8ciuell9 i» Öattereiektrodenkrei« geliefert wird, 2.) der «m Kondensator 90 entstehenden Vorspannung und 5.) de» Mo««ntanwert des fecheelepannungssignals ύοβ der Signalquelle 74. Me aoaentane Vorspannung der Gatterelektrode 62 bezogen auf das Potential der Quellenelektrode 64 beatiaaat den StromfluSwinkel dee yeldeffekt-Transietora 60. Wenn die Signale von der Quelle 74 fehlen, leitet der Translator 60, wenn das Signal Ton der 3ignalquelle 78 negativ genug ist, um die Sperrspannung yen der Quelle V₁ u&ä der Spannung am bonden*ator 90 zu Überwinden* Die Amplitude des Signale von der ^ignalquelle 78 eteuert die aa Kondeneator 90 enteteheηde Spannung, die ihrereeite einen tinfluö auf den Punkt ,nett bei welohem der feldeffeict-Traneietor 60 tu leiten beginnt. A»plitudenechwankungen dee von der quelle 78 gelieferten Signale haben daher einen praktieea zu vernachläeeigenden Einfluß auf die Amplitude dee a* Arbeitewiderstand 88 entetehenden Auegangeeigmle». -«;; «■ r;;;·

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Kan beachte, daß der StromfluSwinkel dee Feideffekt-fransietors 60 abhängt von: 1.) der relativen GröSe der von der Signalquelle 74 gelieferten Signale und 2.) der Phasenbeziehung zwischen den Signalen von den 3ignalquellen 74 und 78»

Die Grbie des am widerstand 83 entstehenden Ausgangssignals ist also eine Funktion des Phasenunterschiedes zwisohen den von den Quellen 74 und 78 gelieferten Signale. Wenn die von den Quellen 74 78 gelieferten Signale gegenphasig sind» entsteht eine größere Ausgangsspannung als bei gleichphasigen Signalen·

Die in Fig. 11 dargestellte Phasendemodulatorschaltung kann als Synchrondemodulator. z»ß. als Farbdemodulator in einea Farbfernsehempfänger verwendet werden.

Die Signalquellen 74, 78 können der Farbsignal-Bandpaßverstärker und der 3,58 MHz-Oszi11ator (mit den zugehörigen Schaltung se lementen) eines Farbfernsehempfängers sein· Das Farbsignal, das aus den Seitenbändern eines unterdrückten 3,58 HHz-Trägers besteht und sowohl in der Amplitude als auch in der Phase moduliert ist, wird der Gatterelektrode 62 zugeführt· Die 3,58 MHz-Schwingung des Oszillators wird der Quellenelektrode 64 zugeführt. Die Amplitude des demodullerten Ausgangssignals an der Abflußelektrode 66 entspricht einem der Färb- oder Farbdifferenasignale. Ein Farbfernsehempfänger enthält natürlich gewöhnlich ir indes tens zwei solcher Demodulator en.

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Claims

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13 6039-63/Dr.ν.Β./Ε

RCA 52 840

. Patentansprüche.

ί 1. Elektrische Schaltungsanordnung enthaltend eine Feldeffekt-Halbleitereinrichtung mit Quellen-, Abfluß- und Gatterelektrode, die auf einer Halbleiterunterlage gebildet und so geschaltet sind, das die Halbleitereinrichtung als aktives Element der Schaltungsanordnung arbeitet, g ekennzeichnet durch eine Anordnung zur Abnahme einer Spannung von der Unterlage.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quellen- und Abflußelektrode durch einen leitenden Kanal verbunden sind; daß die Einrichtung zwei gleichrichtende übergänge zwischen der Quellen- und Abflußelektrode einerseits und der Unterlage andererseits enthält und daß mit der Unterlage ein Kreis zur Abnahme eines gleichgerichteten Ausgangssignales von der Unterlage gekoppelt 1st.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gatterelektrode und die Halbleiterunterlag· der Halbleitereinrichtung über die Sl-genkapazltMt gekoppelt sind; daß der Gatterelektrode über einen Kreis Eingangssignal« einer best leiten Frequenz zugeführt sind und daß die von der Unterlage abgeno—ene

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Spannung eine Funktion der Amplitude und der Frequenz der Eingangseignale 1st.

k. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Eigenkapazität zwischen der Oatterelektrode und der Unterlage der Feldeffekt-Halbleitereinrichtung j durch eine Schaltungsanordnung, die die Quellen- und Abflußelektrode miteinander verbindet und durch einen Eingangskreis zur Zuführung von Eingangssignalen zur Oatterelektrode.

5« Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet duroh einen Kreis zur Zuführung von Eingangesignalen einer bestimmten Frequenz zwischen die Oatterelektrode und die Quellen- oder Abflußelektrode j durch einen die Quellen- und Abflußelektrode enthaltenden geschlossenen Stromkreis, der einen Stromfluß von Majorlttftsladungsträgern durch den elektrisch leitenden Kanal ermöglicht, und durch einen zwischen die Unterlage und eine erste oder zweite Elektrode gekoppelten Auegangskreis zur Abnahme einer gleichgerichteten Ausgangsspannung von der Feldeffekt-Halbleitereinrichtung, die eine Funktion der Amplitude und der Frequenz der Eingangssignal 1st.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleitereinrichtung außerdem eine an die Unterlage angeschlossene Elektrode enthält; daß die Unterlage mit der Abfluß- und Quellenelek-

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trod« zwei gleichrichtende Übergänge bildet; daß mit der Unterlage ein Filterlereis zur Gewinnung einer gleichgerichteten Spannung gekoppelt ist; daß die gleichgerichtete Spannung von der Unterlage auf die Oatterelektrode gekoppelt ist; daß ein getrennter Eingangskreis mit der Gatterbzw. Quellenelektrode gekoppelt 1st, um Eingangseignale derselben Frequenz zuzuführen, und daß mit der Abflußelektrode ein Auegangskreis zur Gewinnung eines Ausgangssignales gekoppelt ist, dessen Amplitude eine Funktion der Phasendifferenz zwischen den Eingangssignalen ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dl· aus Halbleitermaterial bestehende Unterlage eine bestimmt· Verunreinigung enthält; daß die Quellen- und Abflußelektrode durch eine Anordnung, die einen leitenden Kanal enthält, miteinander verbunden sind; daß zwischen der Quellen- und Abflußelektrode und der Unterlage zwei gleichrichtende übergänge gebildet sind; daß zwischen die Gatter- und Quellenelektrode ein Eingangskreis geschaltet ist, durch den der Feldeffekt-Halbleitereinriohtung Eingangssignal· zufUhrbar sind; daß «In «rster Ausgangskreis, der einen Widerstand zur Gewinnung verstärkter AusgangesignaIe und ein zweiter Ausgangskreis zwischen der Unterlage und der Quellenelektrode vorgesehen sind und daß der zweite Ausgangekreie «inen Kondensator und einen widerstand mit einer bestimmten Zeitkonetante enthält und ein demoduliertes Auagangsaignal liefert.

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θ. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterunterlage eine Verunreinigung bestimmten Typs enthält; daß Quellen- und Abflußelektrode durch einen leitenden Kanal miteinander verbunden sind; daß die Gatterelektrode Über die ligenkapazität wechselstrommäßig mit der Unterlage gekoppelt ist; daß zwischen der Quellen- und Abflußelektrode und der Uh* '■erläge zwei gleichrichtende 'Jbergänge gebildet sind; daß Quellen- und Abflußelektrode durch einen Vorspannungskreis gegeneinander derart vorgespannt sind, daß Majoritätsladungsträger von der Quelle durch den leitenden Kanal zu der Abflußelektrode fließen; daß die Gatterelektrode durch einen Vorspannungskreis bezüglich der Quellenelektrode dernrt vorgespannt 1st, daß der Kanal gesperrt wird; daß zwischen die Gatterelektrode und einen auf Bezugspotentlal liegenden Punkt ein Eingangskreis zur Zuführung von Blngangssignalen an die Peldeffekt-Halbleitereinrichtung geschaltet ist, und daß zwischen die Unterlage und den auf Bezugspotentlal liegenden Punkt ein Ausgangekreis geschaltet ist, der ein· Ausgangsspannung von der Unterlage liefert, wenn dl· Eingangssignale eine solche Polarität bezüglich der Quellen- und Ab«· flußelektrode haben, daß die gleichrichtenden Übergänge leitend werden, und daß die Eingangssignale auf die aus Halbleitermaterial bestehende Unterlage durch die ligenkapazltät gekoppelt werden und daß die GrOBe des durch den Ausgangskreis und die Unterlage fließenden Stromes «in· Funktion der Amplitude der Eingangseignole 1st.

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9· Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Quellen- oder AbfluBelektrode eine Anordnung wir Zuführung eines Eingangssignales zu der Feldeffekt-Halbleitereinrichtung gekoppelt ist} daS zwischen die andere dieser beiden Elektroden und einen auf Bezugspotential liegenden Punkt ein Auegangskreis zur Oewinnung von Ausgangssignalen geschaltet ist; daß zwischen die unterlage und die auf Bezugspotential liegenden Punkt ein mit einen Kondensator parallel geschalteter Widerstand geschaltet ist, um eine gleichgerichtete Spannung von der Unterlege zu gewinnen, die eine Funktion der Amplitude der Eingangssignal ist, und daß die Unterlage derart mit der Oatterelektrode gekoppelt ist, daß die gleichgerichtete Spannung von der Unterlage eine Vorspannung fur die Oatterelektrode liefert, die eine Funktion der Amplitude der Eingangesignale ist.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, die als Begrenzer arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleiterunterlage mit der Quellen- und Abflufielektrode jeweils einen gleichrichtenden übergang bildet; daß zwischen die Quellen- oder Abflußelektrode und einen auf Bezugspo-tential liegenden Punkt ein Eingangssignal zugeführt 1st; daß zwischen die andere dieser beiden Elektroden und den auf Bezugspotentlal liegenden Punkt ein Arbeltswiderstand zur Erzeugung von Ausgangesig-

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nalen geschaltet ist: daß zwischen die Unterlage und den auf Bezugspotential liegenden Punkt ein Kreis zur Gewinnung einer Gleichspannung, die eine Funktion der Eingangesignalepannung iu\_Jj geschaltet ist« und daß zwieohen die Unterlage und die Oatterelektrode eine eine Vorspannungequelle enthaltende Anordnung geschaltet 1st, die die Feldeffekt-Halbleitereinrichtung bei bestimmten Amplituden der Ein«· gangseignale sperrt* und dafl mit dem Arbeitswiderstand eine Schaltungsanordnung zur Abnahme von Ausgangesignalen verbunden ist, welche bei einem von der Amplitude der Eingangssignal« unabhängigen Phasenwinkel begrenzt sind.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß die Halbleiterunterlage mit der Quellen- und Abflußelektrode jeweils einen gleichrichtenden Übergang bildet; daß zwischen Quellen- oder Abflußelektrode und einen auf Bezugspotential liegenden Schaltungepunkt ein Eingangskreis zur Zuführung von Elngangssignalen an die Halbleitereinriohtung geschaltet 1st; daß zwischen die andere dieser beiden Elektroden und den auf Bezugspotentlsi liegenden Punkt ein Ausgangskreis zur Abnahme von Ausgangssignalen von der Feldeffekt-Halbleiterelnrlohtung geschaltet istj daß ein Kreis, der die Parallelschaltung eines Widerstandes und eines Kondensators enthält, zwischen die Unterlage und den auf Bezugspotential liegenden Punkt geschaltet 1st, um von der Unterlage eine Oleichspannung zu gewinnen, die eine Funktion der Amplitude

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der lingangssignale 1st, defl dl· Gleichspannung von der Unterlage derart auf die Gitterelektrode getrappelt ist» daß die Gatterelektrode ale Funktion des Stromflusses durch mindestens einen der gleichrichtenden überginge so vorgespannt wird, das die Feldeffekt-Halbleltereinrlohtung leitet, wenn der Momentanwert der Bingangsaignalspannung negativer 1st als die Vorspannung an der Gitterelektrode, während die FeIdeffekt-Halbleltereinrlchtung gesperrt 1st, wenn die Monentanspannung des Bingangssignales positiver ist als die Vorspannung der Gitterelektrode.

12. Schaltungsanordnung nach Anspruch I₄ dadurch gekennzeichnet, daß die Unterlage praktisch mit der Abflufl- und Quellenelektrode wie zwei gleichrichtende Übergänge arbeitet, die zwischen die Abflufl- und Quellenelektrode und die Unterlage geschaltet sindi daß mit der Gatterelektrode ein erster Eingangskreis zur Zuführung von Eingangssignal·» einer ersten Frequenz an die Feldeffekt-Halbleitereinrlohtung gekopelt ist; daß mit der Quellenelektrode ein zweiter Bingangskreie zur Zuführung von Bing»<«ngssignalen der ersten Frequenz an die Feldeffekt-Halbleitereinrichtung gekoppelt 1st; daß mit der Abfluß- und Quellenelektrode ein Vorspannungskreis gekoppelt ist, der die Abflußelektrode bezüglich der Quellenelektrode vorspannt; daß mit der Unterlage ein Kreis zur Gewinnung einer Vorspannung gekoppelt ist, welcher eine Funktion des Stroaflusses durch einen der gleichrichtenden übergänge ist, und

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daß die an der Unterlage erzeugte Vorspannung auf die Gatterelektrode gekoppelt ist, um den Stromflußpunkt der Peldeffekt-Halbleitereinrichtung zu steuern, wobei die Größe des durch die Quellen- und AbfluBelektroden fließenden Stromes eine Punktion der Phasendifferenz der lingangssignale und der Größe des der Gatterelektrode zugeftihrten EingangsSignaIs 1st.

13* Schaltungeanordnung nach Anspruch 1, der als Phasendetektor arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfluß- und Quellenelektrode durch «inen leitenden Kanal miteinander gekoppelt sind, daß dl· Unterlage mit der Abfluß- und Quellenelektrode zwei gleichrichtende übergänge bildet; daß mit der Unterlag· ein Filterkreis zur Gewinnung einer Gleichspannung gekoppelt isti daß zwischen die Unterlage und die Oatterelektrode ein eine Vorspannungsquelle enthaltender Kreis gekoppelt ist,ue die Gatterelektrode vorzuspannen und die an der Unterlag· erzeugte Gleichspannung auf die Gatterelektrode zu koppeln} daß mit der Abflußelektrode ein Ausgangekreis gekoppelt ist, der einen Arbeitewiderstand zur Gewinnung eine· A«·- gangssignales der Peldeffekt-Halbleitereinrlchtung enthält, und daß getrennte Eingangskreise vorgesehen sind« um der Gatter- und Quellenelektrode gleichzeitig llngangssignale gleicher Frequenz zuzuführen, so daß die Größe de« Auegangesignale eine Funktion der Phasendifferenz der lingangsslgnale ist.

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Ik, Sohalttoigsanordnung naoh Anepruoh 1, die al« Phasendemodulator arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß Abfluß- und Quellenelektrode durch einen leitenden Kanal miteinander gekoppelt sind, daß die unterlage mit der Abriuß- und Quellenelektrode Jeweils einen gleichrichtenden tfbergang bzw. eine Sperrschicht bildet, daß mit der Unterlage ein Filterkreis zur Gewinnung einer Gleichspannung gekoppelt ist; daß die von der Unterlag· gewonnene Oleichspannung auf die Gitterelektrode gekoppelt 1st; daß eine erste Eingangsslgnalquelle mit der Gatterelektrode gekoppelt 1st, um dieser Eingangssignale einer bestimmten Frequenz zuzuführen} daß eine zweite Eingangsslgnalquelle mit der Quellenelektrode gekoppelt ist, um dieser Kingangeeignale der gleichen Frequenz zuzuführen, so daß der gleichrichtende übergang zwischen der Unterlage und der Quellenelektrode in Abhängigkeit von der Amplitude der Eingangseignale von der zweiten Slngangsslgnalquelle leitend wird und die Gatterelektrode eine Vorspannung erhält, die eine Funktion der OrOSe der Singangesignale von der zweit-en ßignalquelle 1st und eine Uneaapf indliohkeit gegen Amplitudensohwankungen der Singangssignale von der zweiten Quelle gewährleistet ist; und daß mit der Abflufielektrode ein Auagangekreie zur Gewinnung eines Ausgangssignals gekoppelt ist, dessen Amplitude eine Funktion der Phasendifferenz der Eingangssignale 1st.

15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch 9-0 9810/0474

gekennzeichnet, daß der Auagangakraia eine Vorspannungaquelle und einen Arbeitawideratand «nthält und mit der Abflußelektrode derart gekoppelt let, dafl die Abflußelektrode bezüglich der Quellenelektrode vorgeapannt iat und der Stronfluß durch den leitenden Kanal eine Funktion der Phasendifferenz zwiaohen den Bingangaalgnalen und der Größe de· der Gatterelektrode zugefUhrten lingangaaignala iat.

16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch

gekennzeichnet» daß die Halbleiterunterlage Verunreinigungen vom gr-Typ enthält j dafl die Quellen- und Abflußelektrode miteinander verbunden aind; daß zwiechen der Quellen- und Abflußelektrode und der Unterlage zwei gleichrichtende Übergänge gebildet aind; daß die Gitterelektrode durch eine die Eigenkapazität enthaltende Anordnung mit der Unterlage gekoppelt iet; daß die Quellen- und AbfluSelektrode in Bezug aufeinander ao vorgeapannt aind, daß von der Quelle Majoritateträger durch den leitenden Kanal zur Ab. flufielektrode fliegen; daß die Gatterelektrode bezüglich der Quellenelektrode ao vorgeapannt iat, daß der leitende Kanal geaperrt iat; daß zwieohen die Gatterelektrode und die Quellenelektrode ein lingangakreia zur Zuführung von frequenz veränderlichen Bingangaaignalen zu den Feldeffekt-Halbleitereinrichtung geaohaltet iet; void da· xwiachen die Unterlage und die Quellenelektrode ein Auegangskreia geaohaltet iat, um elnü Auagangaapannung von der Unterlage zu gewinnen, wobei die Singangaaignale durch die Eingenkapazität auf die Unterlage gekoppelt aind und die gleich-

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richtenden Übergänge leitend werden» wenn die Elngengeelgnale positiver sind, als das Potential der Quellen- bzw. AbfluSelektrode und die von der Unterlage abgenommene Spannung eine ttmktion der Frequenz des Eingangseignale ist.

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