DE1762462A1 - Logisches Schaltungselement - Google Patents
Logisches SchaltungselementInfo
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- DE1762462A1 DE1762462A1 DE19681762462 DE1762462A DE1762462A1 DE 1762462 A1 DE1762462 A1 DE 1762462A1 DE 19681762462 DE19681762462 DE 19681762462 DE 1762462 A DE1762462 A DE 1762462A DE 1762462 A1 DE1762462 A1 DE 1762462A1
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Description
ing. K. HÖLZER L.«-
«9 AUGSBURO
VHII1IPPINE-WELgKn-STBASSB
T«LBIO!<, «1873
117
national Research Development Corporation» Kingsgate House,
66-7* Yietoria Street» London S.W. 1, England
Di· Srfindunc betrifft logieeh· ßchaltungieleaent·
und btsieht lieh iasbtiondtr· auf tl#ktroni«ch arbeitend·
logieeh· aohaltUBgitleMiit·! bti w*loh«n τοη dwi tog··»
nannten auna-Bffekt 0«brauoh goaaeht wird.
Der aunn-Xffekt let «in· Ereoh«iminet «tlOA« b«i
••*tiaat«n Ialbleit*rw*rketoff*n, b*iepi*lewei·· bei
aalli»iar««nid, Oadmiwrt«llurid, Iadiiephoepaorid und
•iaig«B L«ii«ruae«n τοη Oallluiiare«nid «ad aaUiuaphoephorid
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• 1 - OWÖINAL
auftritt» Legt aaa aa einen lörper au· eine» der genannten
Werkstoff· «in· elektrlMhe Spannung an, waloha mir BP-seugung
eine· elektriaohen leldae ausreicht, das gleioh
oder größer als «in beatiaater Schwellenwert 1st, ao entatahan
la da» botTaffandan lörpa» inatablla Zuetäodt hin-■iohtlieh
daa StroBduroBgangaa. Diaaa 3tro»-Inatabilitätar
könnan la daa lörpar Sohvlaguagan harvorrufan, Ton walohaa
•la MlkrovaXlanaignal abgaleitat wardan kann. Dias· wirkung··
Hin hat aaa baralt· bai dar sogananntan Gunn-Dioda au·»
sunUtaan T*rsuohtt «al«k« al· Mikrowallan-Enarglaqualla Tervandat
wardan kann·
Da bakannta 8ohaltungaale«anta aur AuafUhruag loglaohar
Oparatlonan nioht gaalgnat alndv soll duroh dl· Erfindung
dl· Aufgab· gelöst wardan« dl· aufgrund dea Ouna-Sffakt··
auftratandan 8tro»-Inatabllltätan bai alaktronlaohan
loglaohan eohaltungaalaaantan auaaunütaan·
Baror dl· Ltieuag dlesar Aufgab· angagaban wird, aalan
■um baaaaran Verständnis d«r Ivflndung falgand· tnaoratlMh·
übailagungan Torauagaaohlokti
Hl» »kläruag «·» Tovgäag· baia «wn-lff«M wurd·
baralt· aim fm««rl· «itvlokalt» waloh· aaehfolgand kurs
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• 2 - BAD ORIGINAL
gegeben eel. ie let Jedoch daran* hlnsuweisent daß dieae
Theorie nur einen. ErklärungSTersueh dee experimentell
su beobachtenden Gunn-Effektee daretellt uad hier aar
deshalb wiedergegeben wird» um das Verständnis der Erfindung
su erleichtern·
i Eine wellenmechaniaohe Behandlung der Halbleiter selgt,
daß die Elektronen jeweils nur gana beetimmte Energiewerte
annehmen können· Biese Energiepegel werden «weokmüßig eis
funktion des ELektronenmomentes angegeben· figur 1 der
belllegenden Zeichnungen selgt des Energierelief τοη
Galliumarsenid in einer Brillouin-Zone für Elektronen 1»
Leitungsband· Bei Galliumarsenid tritt des tiefste Energie« tal in der Brillouin-Zone auf und außerdem sind drei Seltentäler festzustellen, τοη denen eines In Figur 1 wiedergegeben 1st« H
de Snergledlfferens swisohen dem mittleren fei uad
den Seltentälern let annähernd gleieh O»36 eY. Sie Eigenschaften der Träger In den beiden Arten τοη laergietälem
yeräadern sieh so, daß dl· effektire Masse eines Hektrons
in eine« der Seitentäler ennlhemd eechamal so groB 1st eis
im dem mittleren TeI9 so deB die Hektronenbewegliehkeit
entsprechend herebgeeetst 1st· Wird en den Oalllumarsenli»
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- 3 -
- 3 -
kristall kein leeohleunigungafeld angelegt, so befinden
dl· Träger aa Talgrvad da· «lttlaran Energlatslaa. BaI
eines beatlaaten anliegenden Besohleualguagafeld nehaen dl·
Träger Energie auf vad bewegen aioh su höheren Energie·
pageln Ma und aobald ti· alna größer· Enargia als 0,36 e?
erreicht haben, weohaeln ale aufgrund einea Streueffekte·
swlaohen dan betreffenden Energietälera su den Jeweiligen
Saltantal über« Aufgrund dl···· übergangevorgangea wird
dl··· Theorie al· Elektronanübergangathaorie beBelohnet.
Haoh dm (Tbergang su den jeweiligen Energie-Seitental
beaitsea die Elektronen größere effektiye Maaae vad d·«-
cufolge kleinere Bawegliohköit. aus dieaeai Grund· baaitst
dl· Hüchatgeaohwindigkeit alnen Bereich alt negntlrar
Neigung, wobei der jeweilige Heigungewinkel von &«■ Wlrkuagagrad
de· betreffenden (Ibergaag·· su dee Jeweiligen Seitental
abhängig 1st·
Hat dar Kristall eine auereiehende Länge, ao ereignet «Ich folgende·! 91· frag·* la des Seitental W-wlrk«n
eiaan Anatieg dar feldatärka, waa dasv fuhrt« daß
weitere Elektronen avf faBfcere Saerglepegal gehoben vad la
da· Jawelllge Seitental übertragen werden, ao daß ela
weiterer Anatlag dar Veldatärke ·tattfindet. Ist dl· angelegte Spanavag konstant, ·· 1st da· TaratKrkte Md !«tstlUh
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nur an tin·· bestimmten Ort aniutreffen, ·ο dad sieh «la
Bereich hoher feldstärke ausbildet· Si· feldstärke außerhalb
diese* Bereich·· iat herabgesetzt da der erwähnt·
lereich den größten Anteil eine· fei de» aufnimmt* Der er»
wähnte Bereich wandert durch den Kristall und erseugt an der Anode einen stromimpuls« iashdea dl··er !Feldbereich
verschwunden lat9 steigt dme VeId is Kristall wiederum an β
und ein neuer Feldbereich kann »ich an «inen örtlichen
Bukleationsientrum auebilden.
!•trägt die Wand«rungag«ae]iwindigk«it dea ?eld-
!»ereieh·· Beiepivlawaia« ΛΟτ ce/eee, so «rseugt ein Kdrpev
Ton einer Länge von 10~2 n« Sohwinguagen einer Irequeni to»
10 OHa.
dingung·» für da· Auftreten de» Gunn-Effekt··ι
1) I» auf «im 3eit*a-lmergie*al niedriger frage»«
beweglichkeit vorhanden eein, weleh·· durch «inen
geringem Emergiemntereohled τβη einem welter untern
g«l«g«m«n mergietal hohe* Trägerbeweglichkeit
g*tfe*mt iat.
2) Di· Imergiidifferem· awlMhem dem (pniad d··
mittl«r«a fj»t*gl«tal·· umd dam Ovmmd de· 8«lt«m-
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ßAD ORlGlNAl.
energietales nuß geringer sein al* das so·»
genannte "verbot·!» Band11 des Werkstoff··«
3) Di· genannte Bnsrgledlfferens zwischen den
Energietälern nuß größer sein al· kf (Gitter· temperatur)» da übergänge aufgrund thermischer
Energie vermieden werden nüssen·
4) Innerhalb dee betreffenden Werkstoff·· muß ein geeigneter Streueffekt auftreten·
Hlenlt dürften die wichtigsten theoretlaohen Überlegungen, soweit ei· für das TeratUndnie der Erfindung
erf orderlioh sind» angegeben sein·
IM Sinne der Ltfeung der obengenannten Aufgabe geht
dl· Erfindung ron eine« Sohaltungaeleaent alt eine» Körper
su· einen Material, weleaee di· Kraoheinung eines wandernden
feldbereiohee aufwelet, wenn in den betreffenden Körper
•in über «inm bestlamten aohwellenwert gelegenes feld er«
seugt wird« welehes «int örtlioh· Bildung d·· feldbereloh··
••wirkt und welokee sweeks Aufreohterhaltung di···· IwIeV
berelehes Über einen swelten sohwellenwert gehalten wird«
ferner alt einer bestimmten Ansehl von an den genannten
Körper angelegten Aneehlüeeen sowie alt Auegangeeinrichtungen lur Aufnehme des wandernden Feldbereiohee in
dem Körper und eur Ableitung eines entsprechenden Auegangealgnalee
aue· Ein derartiges Scheltungβ·lernent let gemäß
der Erfindung dureh Einrichtungen eur Anlegung eines be*
stimmten Potentiale Bwisohen bestimmten Gruppen ron Ao- β
Schlüssen sweoks Brseugung des erwähnten Feldes in dem Körper gekennseichnet, derart« daß bei Anliegen eines
zur Bildung dee wandernden Feldberelehee gerade ausreichenden
Potentials zwischen einer bestimmten AMahl soloher Anschlüsse an den Auapangaelnrichtungen ein Ausgangs signal
auftritt, während demgegenüber beim Anlegen dieses Potentials an eine größere als die bestimmte Aniahl τοη Anschlüssen
an den Ausgangeelnriohtungen kein Signal auftritt·
Bei den hier beschriebenen AuefUhrungsbelspielen der
Erfindung sind die erwähnten Feldbereiche «war eolohe,
welche aufgrund des Gunn-Effektes entstehen, doch können
für die erfindungsgemäßen logischen Schaltungselemente auch andere» In Halbleitern oder la anderen Festkörpern
auftretende Erscheinungen hochfrequenter, wendender Bereiche ausgenützt werden. Insbesondere sind hler die Lawinenträgeraneammlungern
der bekannten Read-Dioden su erwähnen·
!■ handelt sich hiev m Oerfite, bei welohen durch eine
alt Hilf« Ton hoher feldstärke ausgelöste Lawine eine
Ladungsträgcranwaaiilun*; in einem bestimmten Bereich
eine· in geeigneter Velae dotierten Kristalle erseugt
wird· Diese Ladung* txviger ans ammlung wandert dann ähnlich
des Feldbereich bei den Gunn-Effekt Über einen weiteren Abschnitt des betreffenden Kristalls hinweg· Außerdem
können in der erfindungsgemäßen Weise Feldbereiche ausgenütst
werden» die von olektro~akus ti sehen Effekten in
Halbleitern oder -von feldabhänglgen Einfangmeohani amen
abgeleitet werden« Das oben erwähnte« an dl· Anschlüsse
gelegte Potential brauoht demgemäß nicht notwendigerweise ein elektrisches Potential su sein·
Gemäß einer bevoräugten aubiührungflform der Erfindung
handelt es sieh bei dem erfindungsgemäßen logieohen
Schaltungselement um ein elektronisch arbeitend·· Schaltungselement,
welches einen Körper aus Halbleitermaterial ein·· •ineigen Leitfähigkeitetype aufweist, da· den Quan-Kffokt
seigt. An einer Fläch· des Körpers ist ein· PrtJtoolo·
angelegt, während an ein·» weiteren nach· «·· KSr»«n
•im* seihe von Sekundärelektroden angeordnet is«· ItMiU
Tlmgeng—lnriehtumgen kann Jeweils swlsch·* itm
elektredea «md eine ede» —htwa üeser fl»twm4läteA»lilwlmsj
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ORIGINAL
außerdem eind Ausgangseinriohtungen tu* Xrfassung eines
feldbereiehes im dem Körper des Materialee vorgesehen,
mittel· welcher τοη diesem Feldbereich ein Auegangssignal
abgeleitet werden kamm» wobei die Anordnung so getroffen
ist, daß bei Anliegen einer elektrischen Spannung swieohen
de* Primärelektrode und eine* gems bestimmten Ansah! rom
Sekundärelektroden mit einem Spannungewert, welohe* im*
Xrieugumg eines wandernden Feldbereiche· im dem Iö*pe*
■•rad· ausreicht, an den Ausgangseinriohtumgen ein Ausgangs*
signal auftritt, während demgegenüber bei Anliegen derselben Spamnumg swieehen de* Primsjrelektrod· «ad eime*
größeren el· der genannten bestimmten Ansakl von Sekundä*-
elektroden am den Ausgangs·imrichtumgeη kein Ausgangssignal
f«stsust«llen ist·
%a Mi moohmals festgestellt, daß «ate* eimern den
tihann-Sffekt seig«nden Material ein werkstoff su verstehen
ist, im welchem sich, wenn an dem lörper aus diesem Material
ein Übe* eimern bestimmtem· für das Material eigentümlichen
Schwellenwert gelegenes elektrisches feld angelegt wird, ela
Bereleh mem·» feldstärke ausbildet, welche* umt«r dem Hafluß
de» snliegenden elektrlsehen 8pannumg durch dam
TJSrpe* wandert, se da* es su eimern seitlieh begrenstem
Abfall e*s MSVBHwSMS «ttSfjm dem
ORIGINAL
Die Erfindung beinhaltet außerdem ein elektronisches
lofieohss Schaltungselement, «tion·! alt Tergleioher arbeiten
kann «ad bei welchen der «mahnte, au« Halbleitermaterial
eines Leitruhigksitstyps bestehend· · den Qunn-lSffekt
aufweisende Körper die form ein·· Soheibehens hat, dessen
eine Hauptfläehc die prinärelektrodc trägt, während an
der anderen Raupt fläche iwei Sekundärelektroden angeordnet sind. 8a jeder der genannten Elektroden führen Anschlüsse
uad sußerdeM sind Ausgangseinrlohtungen sur Erfassung
des auf des Quan-Sffekt beruhenden Veldbereiohe· In
de* Halbleiterseh#i>e und sur Ableitung ein* entsprechenden
Auee;aB#^eiipialte Torgesehen* Die Anordnung tat so ge·
,ώ ^.fen, daß bei Anliegern einer mxr Brseugung de· Oun&»
feldbereiohes gerade ausreiehenden elektrlsohen Rpannung
swisehen der Primärelektrode und nur einer dieser Sekundär-•lektreden
an den Ausgangseinrlohtungen «in Ausgang··
signal auftritt, wahrend bei Anliege« derselben Spannung
«wischen der Priaärelektrode und beiden Sekundärelektrodea
an den Ausgangseinriohtungen kein Ausgangesignal Auftritt·
Bei einer AuefUhrungsfom des erfinduagsgemüflen
3chaltungsele»entee sind die jeweiligen flächen der
aekundärelektroden 1» verhältnis su derjenigen der
Prialselektrode klein uad betragen beispielsweise wenige»
al« 1/10 der fliehe de« Prinärelektrode.
6AD ORIGJNAl
Gemäß einer anderen Ausführungeform dt· erfindungegemiiren
Schaltungselemente* ist der gegenseitige Abstand «.wischen den beiden SekundHrelektroden im Verhältnis
tür jeweiligen Breite der Sekundärelektroden und im Verhältnis zu dem gegenseitigen Abstand swisehen der
Primärelektrode und den Sekundärelektroden klein und betragt jeweils weniger als 1/50 der letstgenannten Abstände
bzw. Breiten.
Weiter beinhaltet die Erfindung ein elektronische« logisches Schaltungselement« welches ebenfalls als Vergleicher
arbeiten kann und einen Körper aus eines Halbleitermaterial eines einsigen Leitfahigkeitstyps
besitet, wobei dieses Halbleitermaterial den Gunn-Effekt
eeigt· An einer Fläche dieses Körpers ist eine Primärelektrode angeordnet ( während Kwei Sekundär elektroden an
einer weiteren Fläche des Körpers angeordnet sind« Zu den Elektroden führen Jeweils einzelne Eingangsanschlüsse
und außerdem sind wiederum Ausgangseinrichtungen rar Erfassung eines Qunn-Teldbereioh·* in dem betreffendem
Körper und fur Ableitung eines entsprechenden AuagangselgAales
vorgesehen. Die Tläohe der beiden Btkundärelektreden let la
Vergleich gu derjenigen der Primärelektrode kleim umA dl·
relatiren Großen und gegenseitigen Abstände der
• i1 - Π Π D 8 A 9 / 1 5 6 2
sind so gewühlt« daß bei Anlegen einer bestimmten, über
einen Schwellenwert gelegenen Spannung zwischen die Primärelektrode
und nur eine Sekuadärelektrode im Bereich dieeer Sekundärelektrode ein Potentialgrsdient entsteht« welcher
größer iat als im übrigen Teil des betreffenden Körpers
und gerade dazu ausreicht« aufgrund des Gunn-EfSektes einen
wandernden Feldbereich herbeizuführen· Das verhältnismäßig starke Feld beruht auf der Feldverteilung zwischen der
Terhältnismäßig großen Elektrode und der verhältnismäßig kleinen Elektrode« doch ist die gesamte Anordnung so ausgebildet, daß bei Anlegen derselben Spannung «wischen die
Primärelektrode und beide Sekundärelektroden eine andere feldrerteilung geschaffen wird« welche nicht Bereiche so
hoher feldstärke aufweist« als daß die Feldstärke für die Erzeugung eines Ounneffekt-Feldbereiehes ausreichte·
Bei einem weiteren erfindungsgemUßen elektronischen
Schaltungselement mit logischem Verhalten« welohts einen
Halbleiterkörper, Elektroden und Anschlüsse sowie Ausgangseinriehtungen
der letitbteohriebentn Art aufweist« ist der Abstand «wischen den beiden SekundMrelelrtroden im
Tergleioh tür Jeweiligen Breite der Sekundlürelektroden Ia
Hobtung senkrecht sum Abstand ι wischen den beiden BskundHrelektroden
und außerdtm la Yerfleiah su dem Abstand swisehen
009849/1562 - 12 -
1$
der Primärelektrode und den Sekundärelektroden klein und
die relativen Größen und AbBtand« der Elektroden sind
so gewählt, daß bei Anlegen einer über einen Ichwellenwert gelegenen Spannung »wischen die Primärelektrode und
nur eine dieser Sekundärelektroden in der Nähe der kleinen Sekundärelektrode ein Potentialgradient zustande kommt,
welcher größer ale die Potentialgradienten in den übrigen Bereichen des betreffenden Körpers ist und dasu ausreicht, aufgrund des Gunn-Effektes einen wandernden Feldbereich
hervorzubringen, wobei die hohe Feldstärke auf einer teilweisen Konvergens des Feldes von der ersten Sekunda*»
elektrode nach der von der weiteren, nicht erregten Sekundär» elektrode dargebotenen leitenden (brennfläche hin beruht,
wodurch swlsohen d«n beiden Sekunda* velektro den «in Bsreleh
hoher Meldetärk· entsteht· Die Anordnung let hierbei jedooh
so getroffen« daß bei Anlegen derselben Spannung swi sehen
die Primärelektaod· uad beide Sekundärelektroden eine andere
Feldkonfiguration auftritt, welche keinen Bereich einer so großen feldstärk· mltuafaftt, als daß hierdurch «in
Feldbereich naoh den Qunn-Effekt gesohaffen werden
Die Ausgangs«lxrlehtaiigen können einta an den
au« Halbleitermaterial angekoppelten ä·»obin**aus*
*lae Bewtgnmg eines felelMveioiMs in da«
- 13 -
009849/156-2 BAD ORIGINAL
körper au erfassen vermag oder die Auagangaeinrichtungen können auch ein viderstandsolement enthalten, welches in
Seihe su der größeren Elektrode geschaltet 1st und als Ausgangssignal einen Spannungsimpuls darbietet, welcher
bei Ankunft eines wandernden Feldbereiches an der größeren Elektrode an dem ,iderstandselement auftritt.
Schließlich können die Auegangssignale aber aueh von Spannungsänderungen abgeleitet werden, welche an der
Diode selbst auftreten, oder der Halbleiterkörper kann eine oder mehrere zusätzliche Elektroden tragen, von welohen
dann das Ausgfingssignal abzunehmen ist.
Zwekomäßigorweise wählt man (ils Material für den
Körper des erfindungsgemäßen Sohaltungselementee Galliumarsenid, doch kann der Körper auch andere Materialien,
beispielsweise Cadmiumtellurid, Indiumphosphid oder bestimmte
Legierungen von Galliumarsenid und Galliumphosphid enthalten bzw. aus solchen werkstoffen bestehen·
Die Hnlbleitersoheibohen haben zweokmäßlgerweiee
in wesentlichen rechteckige Form, in welchem Falle die groß· Elektrode jeweils mit einer ganzen HmiptfIKoHe der
Halbleiterscheibe verbunden ist und einen Träger bildet«
009849/1562
eiterliin beinhaltet die Erfindung eine Schaltung
sur Ada!tion zweier binärer Zahlen, welche mittels zweier
Folien digitaler Impulse dargestellt werden· Eine solche flcli.-iltung enthält zwei Vcrgleicher der oben kurz beschriebenem
erfindungsgenüßen Art, wobei der Ausgang des einen Vergleichers an eine Kingangeelektrode des Jewellη anderen
Vergleichen; nntfeschlosaen ist· Mit zwei Eingangselektroden
dee einen Ver&L ichers sind zwei °.chaltungs-IÜngongsanschlüQso
verbunden und diese Schaltungs-Eingangsanschliisse
sind nit einem UHD-ßohaltglied verbunden, welches seinerseits
einen Ausyanfcsanschluß aufweist, der über ein Verzögerung»»
element mit einer weiteren 'Eingangeelektrode des jeweils anderen Verglcichers verbunden 1st. Ein weiteres TJND-.'chaltglied,
an welches die Ausgänge einerseits des einen UTTD-Schaltgliedee
und andererseits dee eines Vergleichers angeschlossen sind, ist mit seinem Ausgang über ein weit ore β Verzögerungeelemeirt
sowohl an die weitere Eingangselektrode des anderen Vergleichere als auoh an einen Eingang des weiteren UHD-80haitgliedea
angeschlossen·
Die beiden Versögerungselement können jeweils die gleiohe
Tersögerungaseit aufweisen, welche wiederum der Digital-Impuls-Widerholungsieit
der su addierenden, binaren elgnale gleich sein kann. Diese wiederua muß der La«fiel% elmes
009ΠΛ0/1562
- 15 -
Qunn~Bereichee durch jedes Gunn-Sohaltungselement
sein. Jedes UND-Schaltglied kann eine Qunn-Effekt-Diode
enthalten, welcher jeweils die miteinander bu kombinierenden
Impuloe über ein Dnmpfung8Widerstande-Xoppelglied Bugeführt
werden, so daß nur bei gleichzeitige« Auftreten zweier Impulse an der UND-Schaltung die Bedingungen für die
örtliche Bildung von Feldbereichen in der Diode erfüllt sind.
Die Erfindung umfaßt außerdem einen Xmpulekod«modulator
Bit einer jeweils mehrere Stufen aufweisenden Vereögtrungs-
und Dampfungeleitung, von denen jede in Sinne einer
Verzögerung und Dämpfung eines analogen Eingangssignales
um einen vorbestimmten Paktor wirksam ist· Jede Stuf· der
Verzögerungsleitung ist jeweils an eines von mehreren UHD-ßchaltgliedern
angekoppelt und außerdem sind Einrichtungen Bur Auslösung der UND-fJchaltglieder vorgesehen« so daß j*~
weile Ausgangeimpulee von denjenigen UND-Schaltgliedern abgenoamen
werden können, welche von den jeweils «ugehörigem
Stufen der VereögerungBleltung ein Spaimungeeignal empfeneen,
das grttßer nie ein bestlmmtor Bohwellenwert 1st· SohlleAlleh
sind Einrichtungen aur Addition der Ausganeaimpmlee dieeev
UHD->3ohaltglieder vorgesehen, so daß ein digital kodiert··
Signal erhalten wird, welehes dem analogen dmgamgseigmel
entspriaht.
0 0 9 8 A 9 / T 5 6 2
- 16 -
Schließlieh uafaßt dl· Erfindung auch ein digital··
Speichergerät alt einem Vergleicher der oben dargelegt en
Art, welches einen Geeant-Elngangsansohluß au einer
Eingangeelektrode dee Geräte· und «ine Ausgnngselektrod·
aufweist» welch letatere entweder über eine geschlossen·
Schleife mit der jeweils anderen Eingangaelektrode de·
Yergleicherβ rerbunden oder über ein reflektierende· End·
der leerlaufenden Xapule-Obertragungsleitung alt des
BelABtungewiderstand oder aber über das kursgeschlossen·
Ende der Übertragungsleitung alt der Eingangselektrode
rückgekoppelt ist* Dl· Ausgangselektrod· des Vergleichen
ist außerdem an einen Eingang eines UND-GohaltGliedes gelegt, dessen jeweils anderer Eingang an eine Ausleae-Steuerleitung
angeschlossen ist· Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß während des Betrieb·· die jeweilig·
SufUhrung ein·· tu speichernden digitalen Iapulaea «u dea
Oeaaat-EdLngangsansohlttB die örtliche Bildung eines wandernden
Feldbereiches in dea Vergleieher auslöst, wobei sich dl···
Bildung des Feldbereiches aufgrund des Umlaufes ein··
Xapul··· la der geschlossenen Bohlelfβ regelmäßig wiederholt
«ad wobei «ine Auslosung dee betreffenden Impuloee rer·
aittels des UHD-Gehaltglied·· la Bedarfefall· Jeweils dadureh
stattfinden kann« dsJ Über dl· Aualese-Steuerleitung «la
Abfragelapula !«geführt wird. Der §·speieherte Iapuls kann
- 17 - 0098^9/156 2 BAD ORIGINS
1g
gewünaohtenfalls dadurch gelöscht werden, daß dem
Qesamt-Eingangaansohluß ein weiterer Eingangsimpula zug··
leitet wird·
Eine Ansah! von Speichergeräten der oben kurz beschriebenen Art kann zur Bildung eines nchiebereßleter·
lueamengesohlossen werden·
Die Verbindungen bzw. Ankoppelungen zwieohon den
verschiedenen Teilen der achalfcung können die Form
kapazitiver Koppelungen haben und können zusätzliche Ounn-Effekt-Dioden
enthalten, welche dem Zweck dienen, eine Ver-,
taUBOhung zwischen positiven und negativen Impulsen vornehmen zu können, wenn aufeinanderfolgende Gunn-Effekt·
Schaltglieder ausgelöst werden sollen· Andererseits kann Jedoch auoh eine Sohaltung zur Anwendung kommen, bei welcher
eine unmittelbare Ablesung Λβτ Auegnngeiiapulae von des
Gunn-Effekt-jjchaltglled erfolgt, eo daß keine kapazitiven
Koppelungen notwendig aiod und auoh keine Impulauakehr
zwiaohen den einzolnen Stufen stattzufinden braucht. Uierduroli
wird eine von den Kapazitäten und zusätzlichen Dioden veruraaohte
Begrenzung der Arbeitsgeschwindigkeit vermieden·
I» folgenden wird die Erfindung durch die Beaohreibunf
einig·» AuafUhrunfibeiepiele umtev BezugnahjM auf dl·
009849/1 Γ> 62 " BAD ORIGINAL
1$
beiliegenden Zeichnungen näher erläutert· In den Zeichnungen
atellon dan
ein vorstehend bereits bei der Erläuterung der Theorie des Gunn-Eiiektes erwähnte·
Diagramm, v/clcheο dar Enerßieprofil von
Galliumarsenid in einer Brillouin-Zone
Fi^ur
einen ßohemr> tischen 'querschnitt durch ein
erfindungsgemißes Gunn-Schaltßlied eur
Erläuterung der Grundsatzliehen Wirkung«*
weise der Erfindung,
die Figuren weitere Aunführungeformen von (}unn-θ
und 3b.
mit anderen Anordnungen der Elektroden,
die Figuren Langoeohnitte durch ein elektronische·
und 4b
logisches Schaltungselement nach der
Erfindung,
Figur
eine teilweise im Längsschnitt gea«igte
Seltenanftleht dee logieehen Sohaltung#»
- 19 -
009B/. 9/1562
elemente β nach Ficur 4-, welch·· la
•in Gehäuse eingebaut istt
die Figuren
6a und 6b
6a und 6b
Schaltbilder von erfindungege«KBen
Gunn-Effekt-Dioden fur Erläuterung rom
cwei verschiedenen Beaohaltungeweisen
der Dioden eur Erzielung einer Vor· •pannunc und zur Abnahme der Ausgang··
signalo,
Figur 7
ein Schaltbild einet. Folce-Sueaationswerkes
nach der Erfindung«
Figur 8
ein schaltbild eines Inpulakodeaodulator·
nach der Erfindung«
Ficur 9
ein Scheltbild eines digitalen Speloher»
geräteo nach der Erfindung uad
Figur 10
ein Sehaltbild eines erfinduagegeeaBea
Sohieberegiitere mit einer AAsahl vorn
8peiohergeräten nach Figur 9·
ist Wksjuit« dal
dee
dee
- 20 -
Ji
Auslösefeld notwendig ist, welches größer als das zur
Unterhaltung dieses Feldbereiches erforderliche elektrische Feld ist. Hat nicb. einmal an einem Bereich hoher Feld*»
starke ein Gunn-Bereich ausgebildet, so kann dieser unter
dem Einfluß einer geringeren Feldstärke wandern, solange dieser geringere Feldstärkewert nicht unter eine weitere
Schwellenwert-Feldstärke abfällt, bei welcher der wandernde Gunn-Bereioh erlischt« Es ist daher möglich, die Nukleation
baw. örtliche Bildung von Gunn-Bereiohen duroh Voränderung
des Peldstürkewertes in dem Bereloh hoher Feldstärke bu
steuern·
Kin Bereich hoher Feldstärke und ein Jeweils naohfolgender
Bereich geringer Feldstärke können in einem Gallium«·
arsenld-Xrist&ll enlelt werden, wenn eine Elektrode eine
•ehr kleine wirksame lontaktfläohe Aufweist, während
die jeweils «ndere Elektrode eine sehr große lonbakfcfläohe
beeltst. Tatsächlich lilßt sich leigtn, dall der Wert hoher
Feldet-'rki E annähernd
V ·
B -
B -
1 · d.
worin Ii(I1 ist und wobei V die angelegte elektrische SptABUttg,
die LMiift· des Kristalls und d§ umd ä± die jeweiligen Dur·*»
-21- 009849/1562-
messer der Elektrode nit der kleinen Oberfläche
der Elektrode mit der großen Obfjrfi-iohe bedeuten· Hieraus
ist ersichtlich, daß eine Erhöhung do.i ortea dfll nämlloh
der Größe dor kLeinen ULokbrode, zu einem Abfnll des
Wertes E], numllch des Wortea der hoheu F'.'ldst.irke führt·
Dor Wert hoher i'eldijüik'ke IiHJt <)lch nl»;o ^eiiV.u wählen,
co daß auch dio örtliche Bildunii dor Gun.i-üorelcho ^qsteuert
werden kann.
Um r')Oh'.vLerLt;kelten b«i oinor tatnücltliehen Vnründerunu
dor OboffLdche der kleinen Rlektrod« :'.u vergolden,
köniion zwo! getronnte kleine KLoktrodmi vei'wcndut v/ordunp
welche in der uuo Figur 2 eruichtliohen Weloo an ein und
doroelben Flüohe dea betreffenden Kvletnllo anfeordnet
eiod.
, während die andero üiektrode von
quelle getrennt IeU, bo ist las Feld in der ΙΪΛιβ dar
kl ei non Elektrode seh ι etark· 'Venn aiideroraoitu boLd
Elektroden on Λϊά erw; hnte i'imnnuxigHnuoLie iiilnd,
QO wird dlo Peldnüarko Ln dijr NiIUo dor
ULokf,roden
Die Feldebüi'keämderuiig IUBt «loh natUeweLLaoh ni th
ao leiohb HfMMl1 wie dl·· anhand tv obi gea (UjUihunb
00ΠΒΑ9/ I '·ΰ2
- 22 -
1762A62
von .1 ein (jefjt ncciitifjen Al):»t!)iid s der· Elelctroder r.b. Ine
einzelne Gehende Berechnungen und Me saunen iia elektrolytieohtn
Troß h'ilien ;5r·· ζ*7 i et, iTm" ein Abstandewort exirtiert, bei de*
eine τίκ:Δronle Polci.<il«r3cerin<V.rune auftritt. Pie maximal·
/nderun" Iri.tt jtHel.1 r; rr flenjerl^en Tunlctorj mift welch·
in Fir-ur 2 dor T^ichnun^n bei T.T cvngedeuiel rind. Die en
den Tnnkton M herrschende Peldetilrke kenn eich tatsächlich
um nehr air, den Faktor 3 ".HdGm1 wenn die hui der Herntellun'·
von Gunn-rjclinl tun^seleventen zur Verfügung stehenden
Parameter in goeipneter V/eiße gewählt werden. Eine Ver-Eleicliorv/irloin^
de3 GchfltunßBelementen kam auch dadureh
erzielt werden, dan zsci grofie Tlektroden an ßinar Fluch·
den Kriat&lla anf.-nordnct werden, welche oehr prorin^en Ab-Btond
voneinander haben, da bei Erreguns nur einer dieeor
beiden Flektrodcn die jeweils andere Elektrode eine leitend·
Hache darstellt, welche die von der einen Elolrtrode ausgehenden "Feldlinien anzieht», no d"ß in don ili^lt zwieohen
den ]S2ekt2odon oin Boi*eich holior Weldnt'-'rke err^uf^fc wird·
Das Betrieliaverhnlten des 3cheltunf;sclenentea als Yergleieher
kenn nie auf einen PriaUreffekt und mit einea
Sekundäreffekt beruhend betrachtet werdon. Bisher wurd· 4·»
•Ine Effekt boschrieben, welcher durch einen veretärikt«»
injiBierten f5trom über swei «ueinander parallel· HeJttrode«
Ü Ü 9 8 /, 9 / 1 5 6 2 - 23 -
BAD ORIGlNAi.
hervorgerufen wurde· wobei in der Nähe der großen Elektrode
ein steilerer Potent! al gradient zu beobachten ist« Dies trifft
auf sehr kleine Elektroden an der einen Oberfla'ehe des Kristalle zu, wenn sieh die Anordnung einer punktförmig«
Quelle nähert« Wird Jedoch die QrÖße der kleinen Kontakte
bzw. Elektroden erhöht, so daP die Elektroden sit BeBug
auf die große Klektrode euf 4er gegenüberliegenden Seite
eine VerhKltnieiriieig (größere Flache einnehmen, so tritt
an die Stelle des genannten Effektes allmählich ein sekundärer
Effekt, welcher ruf der Tatsache beruht, daß eine unbeschaltete
kleine Elektrode gegenüber dem Halbleiterkristall eine leitende Trennflache darbietet. Die von der anderen« negativ
vorgespannten kleinen Elektrode ausgehenden Feldlinien konvertieren drum teilweise naoh der nicht beschatteten
Elektrode hin. Hierdurch entsteht eine hohe Feldstärke nahe der'Knnt* der rngesehlossenen Elektrode im Raun ewieohen
den beiden kleinen Elektroden« Dieses Feld ist an größten bei sehr kleinen "'erten des Zwischenraumes zwischen den
Elektroden. Diener bereich kann tatsächlich wlrkungsmäßlg
als Zentrum der Gunn-Peldbereichblldung dienen, obwohl
der Feldvektor hier nicht su der großen Elektrode hin gerichtet ist« Wenn beide kleinen Elektroden an denselben Vor*
spannungsaneohlur angelegt sind, verschwindet dieser örtlioh
begrenzte Bereich hoher feldstärke swisehen den beiden
kleinen Elektroden, so daß also auoh mit dieser Anordung
eine Yergleieherfunktlem tu erfüllen ist«
0098 49/1562 ;."■;.· ~ BAD ORIGINAL
iS
Beispiele für die Abmeaaungen einea l>
unn-: le haltung »-
elemtmtee nach der Erfindung, dessen Arbeitsweise auf dem
eroben der balden oben beschriebenen Mechanismen beruht»
ooien nnchfölgend ange^ebent
Der iUerßohnifct einer kleinen Kontakteioktrode kenn
%i) · K) mm betrasent der Abstand ο betrage ebenfalls
5o · -U) y mm und die lunge und Breite künntm ,jeweils
200 · K)" mm betragen· Der erf order Lloho v/Ldorntond knnn
au) der Tatsache erhalten wordent daß
i I η » 1012 -Xj iiJt.
cm
Hieraus «x^lbt sich für dna obige Beispiel ein
•pexifiechtr Widerstand von
Ist bei eine» solchen Oerät nur eine der beiden kleinen
Elektroden an die ijpannunf;aquelle anneschlosnen, wührend
die andere Elektrode von der Hvannun^squelle abgebrennt
ist« so kann eine Kukleotlon eines Qunn-Berelohes statt*
finden· Bind dagegen beiAe Elektroden an die 3pannunejquelle
so vlrd dnn feld in der Wine dieser Elektroden
" O 00« A9/ 156-2
auf einen solchen Wert herabgesetzt, daß keine örtliche
Gunn-BereIch-Bildung mehr möglich lab.
Ea worden daher die Punktionen erhalten, welche
von einem Vergleicher erwartet werden, der nur dann ein Ausgängen igrial abgibt, wenn die beiden digitalen Eingänge
A und B des Schaltungselemente» nach FLgur 2 der
Zeichnungen ungleiche V/orte besitzen, v/ie in der nachfolgenden Tabelle I gezeigt lot.
| A | B | VergleIc herauegang |
| 0 1 0 1 |
0 0 1 1 |
0 1 1 0 |
Ein Vtrgleioher, wtloher da« Qrundelenent einer
AddltionMtufe darstellt, «acht tin· Reih· von Dioden
und widerständen erforderlioh, wenn er in bekannter Weiao
mit gebräuchlichen Bauteilen hergestellt wird. Ein
- 26 -
ü 0 9 8 4 '.) / 1 F. 6 2
BAD ORIGINAL
Gunn-Effekt-Verßleicher hat demgegenüber die Vorteilt
eineο einfachen Aufbmien, geringer Grüße und hoher
Arbeitsgeschwindi ßkei t·
Bei einem Irischen Beispiel einen derartigen iichaltungsel
ententes hat das EinEangs-ßpannungssignal eine Größe von
etwa 6 Y1 der von den Gunn-Bereiohen erzeugte Impuls liegt
In der Größenordnung von 5 ηΛ, der Zeitraum, in welchem dl·
loßiache Funktion ausgoführt wird, liegt in der Größenordnung von unter Λ/? NanoSekunden und dl· Zeit, welch·
•In wandernder Feldbereich zur Durchquerung des Halbleiterkörper s benötigt, liegt größenordnungsmäßiß bei
2 Nanosekunden·
Ein Sperrnchaltglied bzw. ein uTJD-NOT-Schaltglied,
dessen Auegangsverhalten in der nachfolgenden Tabelle II
dargestellt int, kann man dadurch aufbauen, daß man einen 'Vi der stand in Heihe mit einem der kleinen Ohm1 sehen Rontakt·
Behaltet, vird die Hingangsspannung über den genannten
Widerstand nur an dl« eine elektrode gelegt, so kann das elektrische F«ld in der Hähe dieser Elektrode nicht den
vollen Wert erreichen, welcher zur Auslösung der Gunn-Bereioh-Bildünn
erforderlich ist und demzufolge tritt kein Au8gnngeslf;nel auf« wird dagegen die Eingangs spannung nur der
-27- 0098 A 9/1562
BAD ORIGINAL
anderen kleinen Elektrode sugeführt» so können dünn-»
Bereiche erzeugt werden* Wird aehließlloh eine Spannung
beiden kleinen Elektroden lugeführt« und «war einer dieser
Elektroden über den erwähnten Wideretand, so kann die hone
feldstärke so weit erniedrigt werden, daß eine (Junn-Bereieh-BHdang
rerhindert wird· Anstelle des Aneohluaeee eine· Widerstandes an tine dor Elektroden kenn aueh eine Impulsquelle
rerwendet worden« welehe gegenüber dieeer einen
Elektrode einen hohen Xaaonwideretand aufweist.
| A | B | Auegang dos |
| Sperrsohaltgliedee | ||
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 1 | 0 |
Die Zahl logieeher Sehaltuneeeleaente mit wertvollem
Ügeneohaften, welehe enf dom Frlnsip der Steuerung der Ouna»
• 28 -
0098A9/ 1562 BAD ORIGINAL
Bereich-Bildung beruhest ließe sich noch um eine Beihe
von Anwenduagnföllen erweitern· Beispielsweise können anstelle
der erwähnten swei Elektroden auch drei kleine, auf einer Kristallfläche angeordnete Elektroden sur Anwendung
kommen·
Unter Bezugnahme auf die figuren 3, 4 und 5 der
Zeichnungen sei nun eine Auaführuagaforn eines logisohen Schaltungselementes nach der Erfindung näher beschrieben·
UId aus den Figuren 3a und 3b der Zeichnungen su entnehmen
ist, weist ein in wesentlichen rechteckiges Galliumarsenid·»
Scheibchen 17* ein· Dicke von beispielsweise 30 · Λ0 mm
bia 80 · 10*** an und eine Breite von etwa 350 · 10~* mm auf
und trägt auf einer Hauptfläche eine verhältnismäßig große
Elektrode 18, die im wesentlichen diese gesamte Hauptfluehe
Überdeckt· Auf der Jeweils gegenüberliegenden Hauptflache
der Halbleiterscheibe sind swei verhältnismäßig klein·
Elektroden 15 und 16 angeordnet, welche die Form aufgedampfter Elektrodenanschluss* oder Ohm'scher Zinn-Kontakte haben
können. Die Elektroden können eine Breite von etwa ?o · 10 mm,
•ine Tie.fe von etwa 0,2 · 10 J mm und einen gegenseitigen Abstand
von etwa 120 · 10~* mm aufweisen. Xm 7alle von aufgedampften
El ©k*;** ode n gemäß Fi ;ur 3a der Zeichnungen iut das verwendete
Material Eweckmäßigerwelee eine Gold~ Indium» Le gLer-ung·,
• 29 -
lunmehr seien Figur 4a und 4b der Zeichnungen näher
betrachtet· Sie Halbleiterscheibe 17' ist innerhalb eine·
Perspexblookes 1 in einen aentrischen Hohlraun 2 angeordnet«
in welchem eine Bein· von durch den Perepexblook
hindurchgebohrten Kanälen Bündet. In Pißur 4a ist der
Block 1 ohne die verschiedenen, darin unterzubringenden
Bauteile dargestellt, um die Führung der verschiedenen Bohrungen su verdeutlichen· Ein Kanal 3 ermöglicht
die Halterung der Halbleiterscheibe 17' auf einem zinnplvtierten Molybdänetlft 4, welcher seinerseits an einer
metallischen, in den Block 1 eingeschraubten Endknppe 4*
befestigt ist· Ein weiterer Kanal 3* bildet eine Fortsetzung
des erwähnten Kanal es 3 und gibt den Zugang zur Oberseite der Halbleiterscheibe für die Einstellung der Elektroden
und 16 frei«
Im rechten Winkel su den Kanälen 3 und 31 sind durch
den Block 1 kleine, im querschnitt kreisförmige üüitenbohrungen
5 und 5* geführt, welche zur Aufnahme zweier metallischer Ansohlußleitungen dienen, die zu den
Elektroden 15 und 16 auf der Halbleiterscheibe 17* ge*
führt sind und mit diesen Kontakt haben. Durch weitere Bohrungen des Blooke· 1, welche rechtwinkelig zu den
Seitenbohrungtn 5 und y verlaufen, ragen zwei 3teil·
- 30 - ηο°Λ' <w 1
■ BAD ORIGINAL
schrauben 6 und 6* hinduroh, die Kontakt Bit den durch
die Kanäle 5 und 51 geführten Leitungen haben· Die
Stellschrauben 6 und 6* können über eine obere Kamer 9 des Blockes 1 erreicht werden, in welche eine weitere
Metallkappe 7 eingeschraubt sein kann· In den Block 1 iat schließlich noch ein Seitenansohluß 10 eingeschraubt,
welcher elektrischen Kontakt «it der Leitung der Seitenbohrung 5' hat.
Der Aufbau des Gerätes nach figur 3 der Zeichnungen läßt sich am besten durch die Beschreibung der Einstellung
der Kontakte auf der Halbleiterscheibe 17* erläutern. Der lentrische Hohlraum 2, welcher die Halbleiterscheibe 17*
enthält, kann über einen Beobachtungekanal 8 eingesehen werden, der jeweils rechtwinkelig zu den beiden Seitenbohrungen 5 und 5' und su den Kanülen 3 und 3' rerläuft.
Zunächst wird die eine Endkappe 4-' derart eingeschraubt,
daß die Halbleiterscheibe 17* in den Beobaohtungskanal 8
sichtbar wird, so daß sie mittels eines Mikroskopes beobachtet
werden kann· Hierauf wird die Schraube 6* so gestellt, daß die durch *ie Seitenbohrung 51 geführte Leitung
in Kontakt mit der kleinen Elektrode 16 kommt und in gleicher weise wird die Schraube 6 so eingestellt, daß die duroh
die Seitenbohrung 5 geführte Leitung in Kontakt mit der anderen
0 0 9 8 /♦ 3 / 1 5 6 7 - 7.1 -
6AD ORIGINAL
kleinen Elektrode 15 kommt. Dabei ist die Stellschraube 6*
küreor gehalten als die Stellschraube 6, so daß nur die
letstere in die obere Kammer 9 hineinragt· Hiernach wird die Endkappe 7 in die geseigte Lage geschraubt, so
daß iwi sehen der Endkappe und der Elektrode 15 über die
Stellschraube 6 und die durch die Seitenbohrung 5 geführte Leitung ein elektrischer Kontakt mietende komt·
Der erwähnte Seitenanschluß 10 stellt einen elektrischen
Kontakt cu der iweiten kleinen Elektrode 16 her und die
Endkappe 4* bildet einen elektrischen Kontakt, welcher die große Elektrode der Halbleiterseheibe 17* darstellt.
Gemäß Figur 5 der Zeichnungen ist der Block 1 inner·
halb eines Resonanshohlraumes angeordnet« weloher dureh ein
metallisches Qehäuse 1* gebildet ist· Zu dem Seitenan-»
Schluß 10« der Endkappe 4« und der Endkappe 7 Bind jeweils
▼on außen SchaltungsansohlUsse geführt. Zur Abstimmung des
Resonanchohlraumes kann die Stellung einer Abstimmplatte
verändert werden.
Ton der neite her ragt eine Auekoppelsohleife 10'
den Kesonanshohlraum hinein, mittels welcher ein Ausgange*
signal Ton dem ResonanShoklramm abnehmbar 1st« wenn ein auf
009849/1582
dem Gunn-Effekt beruhender Feldbereich erzeugt wird und
eich bewegt· Der Durchgang eines solchen Feldbereich·« durch das Halbleiterscheibchen 17* but großen Elektrode
verursacht in dem Beaonanshohlraum eine Störung, welche
mittels der Auekoppelsohleife 10' festgestellt werden kann·
Hunmehr seien kurs die Grundjsüge einer Herstellungstechnik
tür Halbleitergeräte angegeben, welche sich besonders
für die Herstellung von Gunn-Effekt-schaltungaelementen
nach der Erfindung eignet und welohe als Streifenleitungsverfahren oder llikro-Streifenverfahren beleiohnet
werden kann·
Während Gunn-Effekt-Ossillatorvn normalerweise mit
einer Beeonansschaltung arbeiten, erfordern die erfindungsgemäBen
Gunn-Effekt-Schaltungselement·, die mit Impulsen betrieben werden« aar eine rein· Wlderstandibelastung, so daß
für die Herstellung solcher Schaltungselemente Mikro-Streifenverfahren
durohaus geeignet sind. Ein lfikrostreifen
besteht aus einer geerdeten, leitenden Hatte, welohe sumachs« eine isolierende Schioht hoher Dielektriaitätsk»mstaBte
und gerinc·!1 Terluste umd auf dieser einen schmalem
!«!«•»streife* tvig«·
0098A9/1562
β BAD ORIGINAL
JV
welches beispielαweise aus einem Oalliumareenid-Kristall
gefertigt ist, kann zweckmäßicerweise in eine Auenehmung
einen solchen sohmalen Leiterstreifena eingesetzt
werden und eine Kapazität erhält man, indem man ein·
solche Streifenleitung durch einen sehr schmalen schlits
unterbricht, welcher alt einem geeigneten Dielektrikum ausgefüllt werden kann· Einen Widerstand kann man dadurch
herstellen, daß man den Leiteretreifen über ein· Vider·
standssohicht, beispielsweise aus Kohlenstoff, oder über
einen kleinen Massewiderstand mit der geerdeten Basis verbindet·
Die hier beschriebenen erfindungsgemäßen Ounn-Sohaltungaelemente
sind mit einer elektrischen Spannung τον·
gespannt, die ein elektrisches Feld »ur Folge hat, welohes
etwas unterhalb des au einer örtlichen Gunn-Bereioh-Bildung
führenden Schwellenwert·· liegt· Wird dem Gunn-sohaltung·-
element entweder über einen Kondensator oder Je aaeh
der verwendeten sohaltuag unmittelbar «in Impale von
kurie· Dauer T tug· führt, worin T >jft· t ist und Γ dl·
dielektrisch· Belaxationsselt bedeutet, während mit t dl·
Durchgangsieit «im·· feldbcrei·*·· durch ten halbUlit
teUl«mtfa«Hdkristall b«Ml«km·« ist, ·· ·%·!§« 4m· MA
Umevhals d·· IristaU· Mltw«U· ü»wr Um fO» 41·
-54· 009849/1563
is
Bildung von Qunn-Teldbereiohen erforderlichen Schwellenwert an und es kommt eur Bildung eines Gunn-Feldbereiches.
Hierdurch wird ein Abfall dos durch den Galliumaröenidkrietall
fließenden Stromes auf etwa die Ilülfte des
Norraalwertee verursacht, so daß die an dem BelnotunGawiderstand
anstehende Spannunc geändert wird*
In den Figuren 6a und 6b der Zeichnungen sind typische schaltungen angedeutet, welche Gunn-Dioden enthalten. In
beiden Zeichnungsfiguren sind die einzelnen Teile der iichnltung Bit Beaugsbuchstaben bezeichnet, welche de3? Jeweiligen Funktion dieser Elenente entsprechen. Die in
den Figuren 6a und 6b wiedergegebenen Schaltungen enthalten also Jeweils eine Diode D, einen Belaetungswideretand H^, über
welchen jeweils eine Elektrode dieser Diode mit Erde verbunden istι einen Vorspannungawideretand R^, über welchen die
jeweils andere Elektrode der Diode an eine Vorspannung gelegt ist, sowie Eingangs- und Ausgangskoppelkondencatoren C^ und C
Eine Gunn-Effekt-Diode kenn entweder« wie in Plrur 6e angedeutet, positiv vorgespannt werden, wenn sich der Gunn-Feldbereich
an dem Kontakt des Kristallkörpere nahe de«
Belastung«wideretand R1 bilden soll, oder sie kann auch
negativ vorgespannt werden, wie in Figur 6b gee·igt ist, wenn
-35-
0098A9/ 1 562 BAD ORIGINAL
J6
der Feldbereich sich au dem eingangsseitlgen Kontakt nahe
dem Vorspannungwiderstand R1 auebilden soll· Ale Alter»
native lu dem Torapannuiigewideretand R^ kann lur Vorspannung
entweder ein induktives Element oder eine über-» tregungsleitung mit unterschiedlicher Impedanz verwendet
werden·
Ein Eingangaimpule wird über den Elngangekoppelkondenaator
O^ sugeführt. Um eine Verkürzung dee Eingangsimpulees
durch die Vorspannungsbatterie hinduroh su vermeiden» muß entweder der Widerstand R^ einen größeren
Wert haben als die Summe des Diodenwideretandee und des
Wideretandes R1, oder es muß ein induktives Element
oder eine übertragungsleitung mit verschiedener Impedans verwendet werden· Das Symbol ο bezeichnet den Kontakt« an
welchem sich der Ounn-Feldbereich bildet« während mit a der
Anodenkontakt bezeichnet ist· Der Eingangsimpuls muß bei
einer positiv vorgespannten Diode positiv sein« während eine negativ vorgespannte Diode einen negativen Eingangsimpuls
erfordert· Hat sieh einmal ein ürtlioher feld· bereich auegebildet« so braucht die Eingang8*>Xmpulsepanaumg
nicht aufrechterhalten su werden« da die Vorapannusg groß
genug ist« den einmal gebildetem Feldbereich su erhalten. Hat
0098 49/156 2 - 36 -
ein wandernder Feldbereich den Anodenkontakt a erreicht»
so kehrt der durch die Liode fließende Ström auf den
ursprünglichen Wert zurück, 00 daß der an dem Bei astungewideratand
H-, erzeugte Spannungsimpuls die ,-leiche Bauer
hat wie die Durchlaufseit t des Feldbereiches· Pci auf
diese Weise an den Belastungswiderstand R^ erzeugte
Spannungsimpuls kann über den Ausgangakoppelkondansator 0Q
abgenommen werden· Der von einer positiv vorgespannten Diode erseugte Impuls hat negative Polarität und ein von
einer negativ vorgespannten Diode erzeugter Impuls ist positiv·- Dies bedeutet, daß ein impulsabgebendes Schaltungselement
stets die entgegengesetzte Polarität der Tor«
spannung mit Bezug auf das jeweils vorausgegangene Ouan-Sohaltuagselement haben muß· Zm Falle eines den Gunn-Effekt
ausnützenden Vergleichen ist Jedoch in jedem Fall· •in negativ vorgespannter Eingang vorzusehen» da stets auf
der Eingangeseite die örtliche Bildung eines Queüö-Feldbereiches stattfinden muß. Dl· Polarität ein·· Impulses kann
leicht dadurch geändert werden« daß man ein* Hilfsschaltung
entsprechend den Figuren 6s oder 6b anfügt. Die duroA «in
(htam-Bchaltumgselement eingeführte Verzögerung H«gfc la
dov erOBonordminf der Impulsanstieeazeitt welch® ävmsh
do» Auedarösk ff *yr· i gogopon 1st« Für dos Botri«b iogisohov
O O 9 8 4 1 ' \ S i I
- 37 - BAD ORIGIMAl
SS
Schaltungen aind Verzögerungen erforderlich, welche langer
als die Durchgängeseit t Jeweils einer Diode sind und welche
leicht durch sehr kurse Strecken der Mikrostreifenleitung
erreioht werden können. Sine Länge von 8 mm alt halbisolierendem Galliumarsenid als Dielektrikum ergibt
—10
beispielsweise eine Verzögerung τοη 10 sec, was der
normalerweise benötigten Verzögerungszeit entspricht. Schließlich kenn die gesamte Schaltung in Einkörperbauwoise
ausgeführt werden, wobei die kür Bestmöglichen Verbindungen und erforderlichenfalls genau bemessene Yerzögerungsseiten
sichergestellt sind.
Beim Zusammenkoppeln aufeinanderfolgender Sohaltungastufen
kann eine Impulsumkehr erreioht werden, indem man ein kursgesohlossenes Ende einer Übertragungsleitung
vorsieht. In gleicher Weise kann eine Impulsreflexion an
dem offenen Ende der Leitung stattfinden, bei weloher
keine Umkehr der Impulspolsrität stattfindet.
Jeweils ein Qunn-Sehaltungselement kann aohätsungsweise
jeweils mindestens drei weitere, parallelliegende Guaa-SchaItungselemente auslösen. Dies bedeutet, daß
letstlioh beliebig riele Schaltungeelemente ausgelöst
werden können, da drei ausgelöst* Dioden ihrerseits
009849/1562
wiederum neun weitere Dioden auslösen können usw. Da
also die Erscheinung der Bildung eines wandernden Feldbereiches als Verstärker wirkt, sind keinerlei Zwischenveratärker
erforderlich.
In Figur 7 der Zeichnungen ist eine Schaltung dargestellt«
welche als Folge-Additionswerk arbeitet. Sie Schaltung besitzt zwei Eingangeanschlüsse 11 und 12,
welche jeweils über Kondensatoren 13 bsw. 14 an die Eingangeelektroden
15 und 16 eines Gunn-Effekt-Vergleichere
angekoppelt sind, wie er im Zusammenhang alt den Figuren bis 5 der Zeichnungen bereits beschrieben wurde. Die
Ausgangselektrode 18 des Vergleichers 17 iet über eiuen
Belastungswiderstand 19 und einen Koppelkondensator 20 an eine Gunn-Diode 21 angekoppelt. Letztere ist über
einen Widerstand 22 rorgeapannt und in der aus Figur 6a
ersichtlichen Weise beschältet. Der Ausgang der Diode 21 ist über einen Belastungswiderstand 23« einen Kondensator 24-
und einen Vorspannungswiderstand 25 an eine lingangselektrode
26 eines zweiten Ounn-Effekt-Vergleichers 27 angekoppelt,
der ebenfalls der bereite beschriebenen Art angehört.
Die KingangsansohlUsse 11 und 12 sind außerdem alt
einem UHD-Sohaltglied yerbunden, welches eine Gunn-Diode
enthält, die Über eine Widerstandasohaltung gespeist wird,
- 39 - 0098 /,9/1562
welche ihrerseits swti Paar· τοη Widerständen 30 und 31'
Bowie 32 und 31 enthält. Jedes Widerstandspaar Terbindet
dl· Diode 28 nit einer negatiren Vorspannung und die
EingangaanschlUsse 11 und 12 sind jeweils an die Verbindungen
twischen den Widerständen der Widerstands»
paare 30 und 31' sowie 32 und 31 angekoppelt. Die Anordnung ist so getroffen, daß in der Diode 28 nur dann eine
örtliche Eildung eines Gunn-Feldbereichts stattfindet,
wenn an der Diode 28 Ewei Eingangsimpulse susammentreffen.
Mit der Diode 28 sind Vorspannungs- bsw. Belastungswiderstände
in derselben Weise rerbunden, wie dies in Zusammenhang mit der Schaltung nach Figur 6b der
Zeichnungen erwähnt wurde, und der Ausgang der Diode 28 wird einem Versb'gerungeelement 29 zugeführt, dessen
Versögerungswert gleich der Wiederholungsse it der digitalen
Eingangsimpulse des Additionswerkes ist· Die Ausgange
eigne Ie des VerBögerungeelementes 29 werden über
einen Kondensator 30* und eine weitere Diode 31a as eine
cwelte Eingangselektrode des Vergleichere 27 angekoppelt.
Die Diode 31s 1st in derselben Weise geschaltet wie die Diode 21.
Die Ausgänge sowohl des Versü'gerungselementea 29 als
euch des Vergleichers 17 gelangen außerdem su einem
- ^ - ü Ü Π Π /« 9 / 1 B Γ) ?
BAO ORIGINAL
weiteren UND-Schaltglied, welche· eine weitere Gunn-Diode
35 enthält. Die Diode 33 wird wiederum Über eine WiderstandeschaItung gespeist, welche der, der Diode
zugeordneten Widerstandsschaltung entspricht und die Vorspannung
der Diode 33 erfolgt in der in Figur 6a gezeigten Weise. Der Ausgang der Diode 35 gelangt Über ein Terzögerungselement
34» dessen Verzögerungezeit mit dem Verzögerungewert des Verzögerungselementes 29 übereinstimmt,
zu einer Gunn-Diode 35» deren Schaltung derjenigen von Figur 6b der Zeichnungen entspricht. Der Ausgang der
Diode 55 ist über einen Kondensator 36 an den Ausgang
des Verzögerungselementes 29 bzw. des Kondensators 30* angekoppelt und gelangt sowohl zu der Diode 31a als auch
zu der Diode 53* Ein Gesamt-Ausgang der Schaltung kann an
einer Klemme 36 abgenommen werden, welche über einen
B.> ι aatungswideratand und einen Koppelkondensator niLb
der großen Elektrode 37 des Vergleichere 27 verbunden
Nunmehr wLrd die Wirkungsweise der Schaltung erläutert
und dabei sei das Beispiel der Addition der bLniiren
Zihlflii [·Ιΐΐ]ιιηΛ [ooi|>
>efcraohfeeb, weiche über dii iUngangsuriM;ihliu;ee
1Ί und Ύ**- oUiyagobon werkten.
, ί ■ r j i'ti '-IV jSvVfclL-i rti.afce.,! ^ If fjrper v
al a, J ^i)Ii1JjJ; j j tu W ? \n jmlj ,
<l->j> K,
* <J 1
und 12 eine binärt 1, so daß es in dem Vergleicher 17
zu keiner örtlichen Gunn-Bereichbildung kommt, während
jedoch in der Diode 28 ein Gunn-Bereich erzeugt wird.
Der Ausgang des Vergleichere 17 ist demgemäß eine binäre O1 während der Ausgang der Diode 28 eine binäre 1
ist, die in dem Versögerungselement 29 gespeichert wird.
Während des Jeweils zweiten Zifferintervalls der binären Eingangssignale erscheint beispielsweise an dem
Eingangs ans chluii 11 eine binäre 1 und an dem Eingangsanschluß 12 erscheint eine binäre 0. Hierbei erfolgt in
der Diode 28 keine Peldbereichbildung, jedoch wird in
dem Vergleicher 17 ·1η Feldbereich erzeugt. Während des
zweiten Zifferintervslles der Bingangsaignale wird daher
an der BLngangselektrode 26 des Vergleichers 27 eine
über die Diode 21 von dem ersten Vergleicher 17 herbeigeführte binäre I dargeboten und an der Eiugangselektrode
32a des Verglelohers 27 steht eine über die Diode J1
von dem /areögerungselement 29 herbe ißafiihrto binäre 1 an.
DUa führt dasu, daß während des zweiten ZIfferlnfcervallen
der an den EingangBanoohlüj»Rn 11 und 12 eingegabinen
ftlngniigselgnile von dtm Vwrfjlo 1 Dhtr 27 kein
il »n Ann lunga*iigB«nfluK1u^ 58 ibgsgobeu wLtl.
Hl
In der Diode 33 kommt es jedoch sur Bildung ein·· Feld- bereiches,
ao daß in d«m VerBögerungeelement 34 eine
binäre 1 gespeichert wird, welche da· Übertragesignal
darstellt.
Während des dritten Zifferintervalle der Eingangesignale
erscheint beispielsweise an dem Singongsanschluß 11 d
eine binäre 1 und am Eingangsanschluß 12 erscheint ein· binär· 0. Dies bewirkt, daß in dem Yergleicher 17 die
Bildung «ine· Feldbereiche· stattfindet, während in der
Diode 28 kein Feldbereich gebildet wird. Während des dritten Interval1es der Eingangsimpulse gelangt daher über
die Diode 21 eine binäre 1 zu der Eingangeelektrode 26 des Vergleichers 27 und außerdem gelangt τοη dem Verzopeningselement
34 über die Dioden 35 und 31· eine binäre
tu der Eingangselektrode 32a des Yergleicher· 27« Folglich
erscheint während des dritten Intervalle· der Eingangssi minie an dem Ausgangsanschiuß 3Ü eine binäre 0. Am
Ausgang d«i Diode 33 wird also wiederum eine binäre 1 erieugt, wc.]ch<. als Übertragesignal in dem Verrögorungselement
34 gespeichert wird.
it man nun das vierte Zliferintervall der
£ingangB8Jpi3r>]f<, so 1st festzustellen, daß den Eingangi-•
nach IUs sen 11 und 12 keine Signale zugeführt werden, so
OU (j !<
A 9 / 1 B 6 ? BAD ORIGINAL
HH
daß dtr Eingangeelektrode 26 des Ytrgleichers 27 ebenfeile
kein Signal sugeführt wird. Daa In den Yenögerunge-•ltment
37 gespeicherte Obertragaaignal wird jedoch über die Dioden 35 und 51a herbeigeführt und gelangt su der
Kingangeelektrode 32a dea Yerglelohers 27t *o AaB ·»
Ausgengeanschluß 38 eine binäre 1 erseugt wird. Das Additionsergebnis
der Zahlen [i1ij und [ooij 1st also das
gewünschte Ausgangssignal [iOOOJ .
Die Aufgabe der Dioden 21, 31a und 3$ besteht lediglich
in der Umkehrung der Polarität der diesen Bauteilen sugefUhrten Impulse, so daß sich für daa jeweils nächste
Gunn-Schaltungeelement die richtige Polarität ergibt.
Nunmehr sei Figur 8 der Zeichnungen näher betrachtet,
in welcher ein erfindungsgemäßer Impulakodemodulator
geteigt let. Solche Kodemodulatoren baw· Xodeumaetser haben
die Aufgebe, aus einer an einem Qeaamt-Bingangaanschluß
eingegebenen analogen Spannung ein digital·· binäres Signal su bilden und an einem Ausgangsanschluß 41 ebsugeben,
welches die Amplitude des analogen Slngangs-Spannungeaignalea
wiedergibt« De· Gerät weist eine Ylelsahl von Stufen auf, welche τοη 1 bis η su numerleren sind, und
in jeder Stufe elnd die rereohiedenan Beuteil· mit Jewell·
0000 4 9/1562 BAD ORIGINAL
drei Bezugssiffern bezeichnet, von denen jeweils dl· erste
die Stufenzahl dta Kodemodulator· angibt, während dia Terbleibendan Ziffern zur Bezeichnung daa Jeweiligen
besonderen Bautailaa diaaar Stufe dienen. In dan aufeinanderfolgenden
Stufan sind demgemäß ateta einnnder entsprechend
β Bautaila Mit einander entapreohandan Bezugs- «eichen yeraehen. Bai dam in Figur 8 gezeigten Baiapial
sei angenommen, daß sieben Stufen Torgesehen sind.
Daa analoge Eingangssignal wird an dem Eingangsanachluß 40 elngeapeiat und läuft an einer Dämpfung*- und
Verzögerungsleitung 42 entlang, welche aus einem Widerstand
101, einem Verzögerungeelement 102, einem Widerstand 201, einem Veriögerungeelement 202 uaw· bis su
einem Verzögerung·element 701 und einem Widerstand 801
bee Cant. In Jeder Stufe wird das analoge Eingangssignal ™
Jeweils um einen faktor abgedämpft, weloher Jeweils τοη
Stufe zu Stufe gleichbleibt und weloher ao gewählt 1st, daß das größte Eingangssignal, weichet die Schaltung
verarbeiten kann, bia zum Ende der Dämpfungaleitung auf
einen Wert abgeschwächt worden ist, weloher gerade noch Übec dem tür die örtliche Bildung τοη Ounn-Bereiohen
erf »wlerlichea Schwellenwert; liegt. Außerdem erfolgt in Jeder
O O ε Ο Λ 3 ■■' 1 S 6 2 ■
BAD ORiGIMAt
Stuft tin« Yersögerung d·· Eingangssignalee um einen
Wert, welcher von Stufe su Stufe gleich und außerdem gleich oder etwas länger ala die Durchgangsseit eine·
Gunu-Sohaltungselementee ist.
Betrachtet nan die erste und die zweite Stufe genauer, so sieht man, daß das Eingangssignal von dem Eingangs«
anschluß 40 über einen Koppelkondensator 105 und einen Vorspannungswideretand 104- au einer Gunn-Diode 105 gelangt,
welche so gesohaltet ist, daß sie eine UKD-Funktion erfüllt.
Sie Gunn-Diode 105 besitst «wei Hauptelektroden an einander
gegenüberliegenden Flächen ihres Trägerkörpers, von welchen eine mit dem Eingangsanschluß 40 in Verbindung steht.
An eine Seite der Diode ist eine Steuerelektrode angelegt. Diese Steuerelektrode ist mit einer Auslöseeinrichtung
43 verbunden, die außerdem mit den Steuerelektroden
jeder der eine UND-Funktion erfüllenden Dioden 105, 205t 305 usw. der verschiedenen Stufen des Kodemodulator·
in Verbindung steht.
Der Auegang der Diode 105 lat über einen Belastungawiderstand
106 und einen Koppelkondensator 107 an eine Singangeelektrode 108 eines ersten Vergleiohers 109 angelegt.
Dia nachfolgenden Stufen des Kodomodulatora weisen
jeweils Schal tjungaeleaenfee aof, welche den soebon erwähnten
009049/156-2
Bauteilen 103 bis 107 entsprechen. Der Auegang der Diode
ist an die jeweils andere Singangeelektrode 110 des Vergleichers 109 angekoppelt·
Die Ausgangeseiten der Koppelkondensatoren 107 und sind außerdem alt einem UMD-Schaltglied yerbunden, welches
allgemein mit der Besugssahl 111 bezeichnet ist und eine Gunn-Diode 112 sowie einen Torspannungewiderstand 113
enthält.
Der Ausgang der Gunn-Diode 112 wird über einen Belastungswiderstand 114 einem Verzögerungselement
zugeführt, welches dieselbe Verzögerungazeit aufweist
wie die Verzögerungselemente 102, 202, 302 usw. Die Ausgangasignalβ
sowohl des Vergleichere 109 als auch des Verzögerungselementes 115 gelangen über Koppelkondensatoren 116 a
und 117 zu einer Gunn-Diode 118. Dieser Diode sind ein
Vorspannungswiderstand 119 und ein Belastungewiderstend
zugeordnet und der Auegang dieser Diode wird über einen Koppelkondeneator 121 und ein Verzögerungeelement 122 der
jeweils nächsten Stufe des Kodemoduletore zugeleitet· Die übrigen Stufen des Carätee sind in gleicher Weise
geschaltet und mit entsprechenden Besugssahlen bezeichnet.
- 47 -
0090 4 9/1562
Die dritte und die folgenden Stufen det Kodemodulators
sind gegenüber den ersten beiden Stufen dadurch abgewandelt, daß der Auegang der Versögerungaelemente 315
usw. nicht unmittelbar den Dioden 318 usw. sugefUhrt wird,
sondern über eine weitere Diode 319 usw. su der Elektrode usw. des Yergleiohers 309 usw. gelangt.
Runmehr sei die Wirkungsweise der soeben angegebenen Schaltung näher beschrieben. Wird ein analoges Eingangssignal
sugeführt und läuft dieses an der Versögerunga- und Dämpfungsleitung 42 entlsng, so haben die eintelnen
Dämpfungssbschnitte die Wirkung, daß jede der auf die
Diode 105 folgenden Dioden Jeweils eine Spannung empfängt,
welche niedriger sie die an die jeweils Torausgehende
Diode gelangende Spannung ist. Wenn Ton der Auslöseeinrichtung
43 ein Auslöseimpuls sn die Steuerelektroden der Dioden 105» 205« 305 usw· geführt wird, so kommt es
nur in denjenigen Dioden su einer örtlichen Bildung eines Ounn-Bereiohes, sn welchen eine oberhalb eines geeigneten
Schwellenwertes gelegene Spannung anliegt· Das Ausloteaignsl
der Auslöseeinrichtung #3 wird jeweils mittels der Yersögerungselemente btw. -leitungen 123t 223 usw. Ton
Stufe im Stufe Teriögert» welehe Jeweils dem Terscgerungselememten
102, 202 usw. entsprechen. laohdem alte am dem
009849/1562
ffJ
Bingangeansehluß 40 tin Eingangssignal ·ing·epeilt worden
ist, gibt die Auslöseeinrichtung 43 d·· erforderliche Aue lös «Signa 1 ab und es werden von einer bestimmten Anzahl
von Dioden 105, 205» 305 usw· Ausgang··ignale
erteugt, welch· der Amplitude d·· Eingangssignal·· entsprechen.
Al· Beispiel sei die Zuführung einer analogen
Spannung an dem Eingang·an«chlufl 40 betrachtet, welche
•o gewählt ist, daß nach entsprechender Abdämpfung das ron
dem Widerstand 301 ku der Diode 405 gelangende Signal
gerade noch dasu ausreicht» eine Ghinn-Bereioh-Blldung
hervorsurufen, wenn von dea Tersttgerungselement 223 her
ein Auslöeesignal eintrifft· Hinsiohtlioh der noch verbleibenden Dioden 505» 605t 705» 805 und 905 reicht das
abgedämpfte analoge Signal nicht mehr au·» eine dünn-Berei
oh-BiIdung aussulösen. Das lingangssignel verursacht
deagemä* Jeweils an den Dioden 105» 205t 305 und 405 ·1ηβ
binäre 1 und an den Dioden 505t 605, 705t 805 und 905
Jewell· eine binäre 0. Die übrigen Sohaltungsteile bewirken
dann eine Addition der Tier binären Werte 1.
Sobald des Xingangssignal der Bimgangakleame 40
sugeführt wird, gelangen aefort ve» dem Dioden 105 und
• 49 ·
009849/1562
SO
swei binäre Werte 1 su des Vergleiche? 109, da bisher
keine Verzögerungen wirksam sind. Der Vergleicher 109
gibt kein Ausgangssignal ab, doch kommt es in der eine OHD-Funktion erfüllenden Diode 112 su einer Gunn-Bereioh-Bildung
und der entsprechende Wert 1wLrd in dem Yersögerungs·
element 115 eingespeichert, um als Übertragssignal su dienen. Sowohl der Ausgang des Vergleichere 109 sls auch
der Ausgang der Diode 112 können derselben Eingangeelektrode
der Diode 118 zugeführt werden, da auf diesen getrennten Leitungswegen niemals swei Signale gleichseitig auftreten.
Bevor also irgendeine Versögerung wirksam wird, gelangt Ton dem Vergleicher 109 sine binäre 0 über die Diode 118
su dem Yersögerungs element 122 und wird hier gespeichert. Während des zweiten Yersögerungsinterralls wird die in
dem Yereogerungselement 122 gespeicherte binäre 0 in dem
Yergleioher 209 «it der, Ton der eine UHD-funktion erfüllenden
Diode 305 abgegebenen binären 1 kombiniert. Diese Kombination führt su einer an dem Yergleioher 209
auftretenden binären Ziffer 1, welche über die Diode 218 su dem Versögerungselcment 215 gelangt. Während desselben
sweiten Inrerrallcs des Additlonsrorgsnges wird rom dem
Yersugerungselement 115 sin übertrsgssignsl in form einer
biaären 1 sbgegeben und dieses erreicht dss Vertögerungselement
122. Während des dritten Interrallss des Additions-
009849/1562 BAD ORIGINAL
1762452
SI
Vorgang·» wird die In dta Verzögerung« element 215 eing·-
speicherte binäre Ziffer 1 auf den Vergleicher 509 übertragen,
welcher außerdem von der Diode 405 her ein« binäre
Ziffer 1 aufnimmt. Während dieses genannten dritten Intervalles gelangt also ron dem Vergleicher 309 über
die Diode 318 eine binäre Ziffer 0 su dem Verzögerungselement
322, wo dieser binare Wert eingespeichert wird. Gleichzeitig entsteht in der Diode 312 eine binäre Ziffer
und diese läuft von hier tu dem Verzögerungeelement 315*
wo si·, zwecks Bildung eines Ubertragasignalea eingespeichert
wird. Während des erwähnten dritten Inverrallea des Additionavorganges gelangt das zuvor in Fora einer binären
Ziffer 1 gebildete Ubertragssignal von dem Verzögerungselement 122 über den Vergleicher 209 und die Diode 218
zu dem Verzögerungeelement 215t w0 dieser binäre Wert
eingespeichert wird.
Während des vierten Intervenes des Additionsvorganges gelangt die binare 0 von dta VerEögerungselement 322 but
vierten Stuf· d«s Kodemodulators und wird hier In derselben Weise, wit bereits beschrieben, verarbeitet. Außerdea
gelangen die beiden Übertragssignale von den VersBgerusgs-•lementen
215 und 315 *u dta V#rgIeicher 309· Dieser
erzeugt demgemäß eine binäre 0, welche der nächsten Stuft
- 51 -
009849/1562
BAD ORtGIiMAL
zugeführt wird, und in den URD-Schaltglled 312 wird ein weiteres
Übertragesignal gebildet, das in das Yerzögerungselement
515 eingespeichert wird.
Während der nun folgenden fünften Periode des Additionevorgangea läuft dae Ubertragseignal von dta
Versögerungaelement 315 su dem Vergleicher 309 und eine
binäre 1 wird an die nächste Stufe de· Additlonswerkes
weitergegeben. Die Einrichtung dient alao sum Aufaddieren
der von den als UND-Schaltglledern wirkenden Dioden 105,
205 usw. erzeugten Impulse und bietet an dem Ausgangsanschluß
4-1 ein binäres digitales Signal dar, in welche«
die Ordnung der digitalen Symbole gegenüber der normalerweise ansutreffenden Ordnung vertauscht ist, indem das
geringstwertige Symbol luerst erscheint.
Sie Schaltung iat so ausgebildet, daß die an dem Auagangeanaohluß 41 auftretenden digitalen Symbole ohne
Jede Unterbrechung aufeinanderfolgen, da das Zeltintervall zwischen den von der Auslöseeinrichtung 43 euagehenden
Auelöseimpulsen jeweils gleioh der Zeitdauer ist, welche
für jeweils eine Gruppe Ton ρ Symbolen benötigt wird, wobei ρ die Symbolansanl iat, welohe sur binärem Daratellumg
der jeweils größten, mittels der Schaltung au vererbeitendem
009849/1562
Si
dl« Zahl der Stufen d·· erfindungsg«mäßen Kodemoduletore
gleich n, so ist dadurch «In Maximalwert des Eingengasignales
mit (2? - 1) Grundeinheiten größenordnungaiaäßig
festgelegt, für welch letstere mit Besug auf die Stufenzahl des Kodeuodulators die Beziehung 2^ - 1 - η gilt. Betrachtet
man das beschriebene Beispiel, bei welchem die Anzahl g
der gewünschten binären AusgangeSymbole gleich 3 ist,
so sieht man, daß jeweils nach einem Zeitintervall von 3t rom Zeitpunkt d·· Auftretens des ersten Auslöaeimpulaes
ab von der Auslöseeinrichtung 43 ein weiterer Aualöeeimpuls
zugeführt werden kann.
In Figur 9 der Zeichnungen ist eine den Gunn-Effekt
ausnützende Sohaltung dargestellt, welche als Speichereinrichtung verwendet werden kann. Bin Bingangeanaohluß
1st über einen Kondensator 52 mit einem Anaohluß eines ™
Vergleichere 53 gekoppelt« dessen Ausgang über einen
B«lastungswid«x*tand 5* und ·1η·η Kopp«lkond«nsator
mit einer WideretandaaohaItung $6 verbunden 1st. Der
Ausgang dea Vergleichera 53 eteht außerdem über einen
Kopp el !condense tor 57 mit einem Veraögerunge «lerne nt 58
in Verbindung, tob wo au« dl· entepreohenden Sigaale
durch eine Ounn-Died· 59 geführt werden, welohe so τον*
009849/1562 ·
BAD ORIGINAL
gespannt ist, daß sie Ia Stone der Umkehr der Polarität
de» Auagangaimpulaea dea Verzögerungelementθa 58 wirksam
tat. Der Ausgang der Gunn-Diode 59 wird dem zweiten Elngangaansohluß dea Vergleiohera 53 zugeführt.
Wird an dem Eingängeanachiuß 51 ein Impuls eingespeist,
" ao läuft dieaer duroh den Vergleicher 55 hindurch zu dem
Versögerungaalement 58 und gelangt dann in einer von dan Elementen 55« 58 und 59 gebildete, geschlossene Sohleife,
in welcher er umläuft, ao daß eine Speicherung dea Impulses
stattfindet. Der umlaufende Impuls ist dabei ao bemeaaen,
daß er zur Auslösung einer weiteren Gunn-Diode GO nicht auareioht, welche an die Wideretandaachaltung 56 angeaohloaaen
ist. Soll jedoch die in der geaohloasenen Sohleife
gespeicherte Information herausgelesen werden, ao wird ) eine« ebenfalla an die Wideretandaaohaltung 56 angekoppelten
Aualeae-Steueranaohluß 61 ein Impuls zugeführt.
Die Anordnung ist ao getroffen, daß in der Diode 60 bei Zuführung des Auslese-Befehlsimpulses ein Ounn-Feldbereioh
gebildet wird und demgemäß an einem an die Gunn-Diode 60 angekoppelten Auagangaanachluß 62 ein Ausgangsimpuls
erscheint· line Löschung dea gespeicherten, in der geaohloaaenen Sohleif· umlaufenden Impulses kann daduro*
erfolgen, daß an dsm Blmfamtaansohluß 58 ein zweiter Impuls
009849/1562
i'S
tingegeben wird, 00 daß an den Elektroden dee Yergleiohers
gleichseitig zwei Impulse auftreten. Diese gleichzeitige Beaufschlagung verhindert in dem Vergleicher die Bildung
einte Gunn-Feldbereichea und bewirkt dadurch die Löschung
des umlaufenden Impulses·
In Figur 10 der Zeichnungen ist schließlich ein Schieberegister dargestellt, welches eine Anzahl von
Speichergeraten nach Figur 9 der Zeichnungen enthält» von denen in Figur 10 nur zwei bei 71 un& bei 72 angedeutet
sind. Die Speichereinheiten Jeder Stufe des Schieberegisters sind miteinander über zwei Gunn-Effekt-!;iöden
und 74 und zugehörige Vorspannwiderstände und Koppelkondensatoren
verbunden und sowohl der Eingang ale auch der Ausgang jeder Stufe wird jeweils über eine Widerstands
schaltung derjenigen Diode zugeführt, über welche
diese Stufe mit der jeweils nächsten Stufe gekoppelt ist. Eine solche Widerstandsschaltung ist beispielsweise bei
angedeutet und erfüllt zusammen mit der zur Koppelung dienenden Diode 75 «i&e UHD-Funktlon.
Sin dem Eingangsanschlufl 51 zugeleiteter Impuls
bewirkt, daß in der Speicherschaltung 71 ein Impuls usläuft,
doch gelangt kein Impuls zu den nachfolgenden Register«
009849/1562 BAD ORIGINAL
stuft», dt tin einziger, durch dlt WidtrettadsechtItung
hindurchge langender Inpule nicht daeu ausreicht, in dtr
Diode 73 die Bildung eines Gunn-Feldberelches herrorsurufen.
Wird Jedoch tn dem Eingangsansohluß 51 ein wtittrtr
Impuls eingespeist, so erfolgt tint Kombination deeetlbtn mit dem in der Speicherschaltung 71 umlaufenden Impuls
Bk und daher kommt es in der Diode 74 sur Bildung einte
örtlichen Gunn-Feldbereichte, flo daß ein binäres Symbol
der Bedeutung 1 an dlt nächstt Stuft dts Sohiebertgisttrs
gelangt. Gleichseitig bewirkt die Zuführung eines weiteren Impulses an dem Eingangsanschluß 51 die Löschung dta
gespeicherten, in der Schaltung 71 umlaufenden Impulses· Die zwischengeschaltete Diode 74 dient nur Änderung dtr
Polarität des von der Jeweils einen sur Jeweils nächsten Stufe übertragenen Impulses« Die bisher sugeführttn beiden
Impulse haben also zur Darstellung der binären Zahl 10 geführt, wobei Jeweils die tint Speicherschaltung 71 das
Jeweils zweite Symbol speichert und die andere Speicherschaltung 72 das Jeweils trete Symbol speichert· Wtittrt
Singt ng»impulst bewirken tint weitere Verschiebung dtr
gespeicherttu Symbole, so dtB also dlt getpeicherten, umlaufenden
Impulse Jeweils in, in dtr Zeiohnunf nioht wiedergegebenen weiteren Sptlcherschaltungtn auftraten· Birne
Auslosung aus einer einzelnen Stuft bzw. au« allen Btufen
009849/1562
de« Registers kanu vermittels τοη Ausleeeatdueransohliissen
erfolgen, von denen in Figur 10 der Zeiclinuugen einer
61 angegeben ist.
009849/ 1 562
Claims (15)
1. Schaltungselement alt einem Körper aus einem Material, welches die Erscheinung eines wandernden
Feldbereiches aufweist, wenn in dem betreffenden Körper
^ ein Über einem bestimmten Schwellenwert gelegenes Feld
erseugt wird, welches eine örtliche Bildung eines Feldbereiches bewirkt und welches »wecke Aufrechterhaltung dieses
Feldbereiches über einem sweiten Schwellenwert gehalten
wird, ferner mit einer bestimmten Ansahl von an den genannten Körper angelegten Anschlüssen sowie mit Ausgangseinrichtungen
zur Aufnahme des wandernden Feldbereiches in dem Körper und sur Ableitung einte entsprechenden Ausgangssignalee,
gekennzeichnet durch Einrichtungen (15, 16, 18)
. sur Anlegung eines bestimmten Potentials «wischen bestimmten
Gruppen von Anschlüssen (A, B, C) zwecke Erstugung dta
erwähnten Feldes in dem Körper (17*) derart, daß bei Anliegen eines sur Bildung des wandernden Feldbereiches
gersde ausreichenden Potentials lwiachen einer bestimmten
Ansahl solcher Anschlüsse en den Ausgangseinriohtungen
(s.B. 10* bsw. H^) ein Auagasgaeignal auftritt,
009849/1562 BAD ORIGINAL
S3
während demgegenüber beim Anlagen dieses Potentials an eine größere als diese bestimmte Anzahl von Anschlüssen
an den Ausgangseinrichtungen kein Signal auftritt.
2. Schaltungselement nach Anspruch 1, dadurch gekenntelch.net, daß sein Körper (17') aus einem den
Gunn-Effekt zeigenden, einem einzigen Leitfähigkeitstyp
angehörenden Halbleitermaterial besteht und daß als Anschlüsse eine an einer Fläche dieses Körpers angeordnete
Primärelektrode (18) sowie an eine weitere Fläche dieses Körpers angelegte Sekundärelektroden (15, 16) dienen,
daß ferner mittels der Ausgangseinrichtungen (z.B. 10'
bzw. Rj) ein auf dem Gunn-Effekt beruhender wandernder
Feldbereich erfaßbar und hiervon ein entsprechendes Ausgangssignal
ableitbar ist und daß über die genannten Einrichtungen zwecke Anlegung τοη Potentialen zwischen der
Primärelektrode und einer oder mehreren der Sekundärelektroden
elektrische Kingangs-Signalspannungen anlegber
sind, derart, daß beim Anliegen einer zur Bildung eines auf dem Gunn-Effekt beruhenden Feldbereiches in dem
Körper gerade ausreichenden Spannung zwischen der Primärelektrode und einer bestimmten Anzahl τοη Sekundärelektroden
an den Auegangeeinrichtungen ein Ausgangssignal auftritt, während demgegenüber beim Anliegen dieser
0098 /♦ 9/1562 BAD ORlGtNAv
(O
Eingangs-Signalspannung an einer größeren «le dieser
bestimmten Ansah! τοη Sekundärelektroden kein Ausgangs«
eignal auftritt.
3· Schaltungselement nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sum Betrieb desselben als elektronisches
logisches Vergleicherelement der Körper (17') die Form
eines Soheibchens aufweist, dessen eine Hauptfläche die Primärelektrode (18) trägt, während die andere Hauptfläche
swei verhältnismäßig kleine Sekundärelektroden (15, 16)
trägt, derart, daß bei Anliegen der Eingangs-Signalspannung
»wischen der Primärelektrode und einer der beiden Sekundärelektroden an den Ausgangeeinriohtungen ein
Auegangssignal auftritt, während beim Anliegen derselben Eingangs-Signalspannung »wischen der Primärelektrode und
beiden Sekundärelektroden kein Ausgangssignal auftritt·
4·. Schaltungselement nach Anspruch 2 oder 3, daduroh gekennseichnet, daß »wischen die Primärelektrode
(16) und die eine Sekundärelektrode b»w.
die eine Gruppe von Sekundärelektroden (15* 16) tine Impulsquelle ansoh·Itbar ist und daß eine weitere !■pulsquelle,
welche Impulse τοη im wesentlichen gleicher QrOBe
liefert, »wischen die Primärelektrode und die jeweils
- ·° - 009849//I 562
BAD ORIGINAL
andere Sekundärelektrode bsw. tin· weitere Gruppe von
öekundärelektroden anaohaltbar ist, derart, daß balm
Ana tail en einee Eingangsimpulses zwischen der Primär-•lektrode
und nur jeweils einer der beiden Sekundärelektroden bsw. nur jeweila einer der beiden Gruppen
▼on Sekundärelektroden in dem Körper (17*) ein auf dem
Gunn-Effekt beruhender Feldbereich erzeugt wird, welcher in den Auagangaeinrichtungen ein Auagangaaignal hervorruft,
während bei gleichseitigem Anstehen einea Eingängeimpulses
zwischen der Primärelektrode und den beiden Sekundärelektroden
bsw. den beiden Gruppen von Sekundärelektroden
kein Ausgangesignal bewirkt wird.
5* Seheltungaelement nach einem der Ansprüche 2 bia 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Jeweiligen wirksamen
Flächen der Sekundärelektroden (15, 16) kleiner als 1/10
der wirksamen Fläche der Primärelektrode (18) aind.
6. Schaltung*element naoh einem der AnsprUohe 2 bla 4,
dadurch gekennseiohnet, daß dtr gegenseitige Abstand
iwiaohen den Sekundärelektroden (15, 16) kleiner als 1/30
der ^uersohnittabreite Jeder Sekundärelektrode in Richtung
eenkreeht sum Abstand swlaohen dta Sekuadärelektroden
«ad kleiner als 1/90 des Abstand*· !wischen den Sekundär-
009849/ 1562
BAD ORIGINAL
elektroden und der Prinärelektrode (18) 1st.
7· Schaltungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennseichnet, daß dasselbe sur Verwendung als
elektronisches logisches Vergleicherelement einen Körper (17*) aus einen den Gunn-Effekt seigenden, einem
einsigen Leitfähigkeitstyp angehörenden Halbleitermaterial
aufweist und als Anschlüsse eine an einer fläche dieses Körpers angeordnete Primärelektrode (18)
sowie evrel an einer weiteren Fläche dieses Körpers angeordnete
Sekundärelektroden (15* 16) trägt, daß ferner
jeweils gesonderte Eingangsverbindungen su diesen
Elektroden geführt sind, daß weiter mittels der Ausgangselnriohtungen
(10* bzw. R1) ein auf dem Gunn-Effekt
beruhender wandernder Feldbereich erfaßbar und hiervon ein entsprechendes Ausgangssignal ableitbar ist, daß
fernerhin die jeweiligen wirksamen Fläohen der beiden Sekundärelektroden im Vergleich su der wirksamen Fläche der
Primärelektrode klein sind und daß die relativen Größen und gegenseitigen Abstände der Elektroden so gewählt
sind, daß bei Anliegen einer über einem bestimmten Sohwellenwert gelegenen Spannung swischen der Primärelektrode
und nur einer der beiden Sekundärelektroden nahe dieser Sekundärelektrode ein Potentialgradlent
0098A9/1562
BAO ORIGINAL
auftritt« welcher größer als in den übrigen Teilen des Körpers ist und zur Bildung eines auf dem Gunn-Effekt
beruhenden Feldbereiches gerade ausreicht, wobei die hohe Feldstärke auf der Feldverteilung j&wiachen
der verhältnismäßig großen Prinärelektrode und der verhältnismäßig kleinen Sekundärelektrode beruht und
wobei jedoch die Anordnung so getroffen ist, daß bei %
Anliegen derselben Spannung zwischen der Primärelektrode
und beiden Sekundärelektroden eine andere Feldverteilung auftritt, welche keine Bereiche hoher Feldstärke
enthält, die zur Bildung eines auf dem Gunn-Effekt beruhenden Feldbereiches ausreichen wurden.
8· Schaltungselement nach Anspruch 7» dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen wirksamen Flächen
der Sekundärelektroden (15« 16) kleiner als 1/10 der j
wirksamen Fläche der Prinärelektrode (18) sind.
9. Schaltungselement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dasselbe sur Verwendung als elektronisches
logisches Vergleicherelement einen Körper (17*) aus einem den Gunn-Effekt zeigenden, einem einzigen
Leitfähigkeitetyp angehörenden Halbleitermaterial aufweist, und daß als Anschlüsse eine an einer Fläche dieses
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Körper· angeordnete Primärelektrode (18) sowie swei
an einer weiteren Fläche dieses Körpers angeordnete Sekundärelektroden dienen, daß ferner gesonderte Eingangeverbindungen
su den genannten Elektroden geführt sind, daß weiter mittels der Ausgangseinriohtungen (10* bsw. R1)
ein auf dem Gunn-Effekt beruhender wandernder Feldbereich fc erfaßbar und hiervon ein entsprechendes Ausgangesignal
ableitbar ist, daß fernerhin der Abstand swischen den beiden Sekundärelektroden im Vergleich eu den jeweiligen
Breiten dieser Sekundärelektroden in Richtung senkrecht cur Abstandsrichtung zwischen diesen beiden Sekundärelektroden und im Vergleich sum Abstand swischen der
Primärelektrode und den Sekundärelektroden klein ist und
daß die relativen Größen und gegenseitigen Abstände der genannten Elektroden so gewählt sind, daß bei Anliegen
einer oberhalb eines bestimmten Schwellenwertes gelegenen elektrischen Spannung »wischen der Primärelektrodt und
nur einer der beiden, klein ausgebildeten SekundHrelektroden in der Nähe dieser Sekundärelektrode (15) «in Potentialgradient auftritt, welcher größer als in den Übrigen
Teilen des Körpers ist und sur Bildung eines auf tem Gunn-Effekt beruhenden Feldbereiches ausreicht, wobei
die hohe Feldstärke auf einer teilweisen Konvergens der
009849/. 1562 gAD
is
Feldlinien τοη der genannten einen Sekundärelektrode
nach der elektrisch leitenden Fläche hin beruht, welche von der jeweils anderen, nicht erregten öekundärelektrode (16)
dargeboten wird, so daß ein Bereich hoher Feldstärke zwischen den beiden Sekundärelektroden entsteht, während
jedoch beim Anliegen derselben elektrischen Spannung t wischen der Primärelektrode und beiden Sekundärelektroden "
eine andere Feldverteilung auftritt, welche keine Bereiche
hoher Feldstärke enthält, die sur Bildung eines auf dem
Gunn-iiffekt beruhenden Feldbereiches ausreichen würden.
10. Schaltungselement nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der gegenseitige Abstand zwischen
den beiden Sekundärelektroden (15, 16) kleiner als 1/50 der jeweiligen Quersohnittsbreite dieser Sekundärelektroden
in Richtung senkrecht sur Abstanderlohtung zwischen den |
beiden Sekundärelektroden und kleiner eis 1/50 des
Abatandea swisohen den Sekundärelektroden und der
Primärelektrode (18) ist.
11. Schaltungselement nach eines dtr Ansprüche 1
bis 10, dsdurch gekennselohnet, defl sein Körper (17')
•us aslliumarsenid oder Oadmlemtellurid oder Indiumphosphid
-•5-
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oder Galliumphosphid oder au« Legierungen dieser
Verbindungen beeteht.
12. Schaltungselement nach einem der Ansprüche bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sein Körper (17*)
im wesentlichen quaderförmig ist» wobei die bzw. eine ^ große Elektrode (18) mit einer gesamten Hauptfleche
des Körpers verbunden ist und einen Träger für den Körper bildet.
13« Schaltung tür Addition zweier, durch zwei
Folgen digitaler Iapulee dargestellter binärer Zahlen
mit zwei Vergleicherelementen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (18, 19) des einen
Vergleicherelementes (15, 16, 17» 18) mit einer BIngangaelektrode
(26) des anderen Vergleicherele- Ψ mentes (26, 27, 32a, 37) verbunden ist, daß ferner
zwei Singangsanschlüsss (11, 12) der Sohaltung Jeweils
mit zwei Singangeelektroden (1$, 16) des einen Vergleicherei em ent es gekoppelt sind, daß weiter diese
beiden SingangsansehlUsst mit einem UHD-Schaltglied (2Θ)
in Verbindung atehen, deseen Ausgang liber tin Versögerungstlament
(29) ·η tin· weiter· Bingangeelektrode
(32a) des anderen Vergleioherelementes angekoppelt
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6Ϊ
ist, und daß ein weitere· UKD-3chaltglied (33) vorgesehen
ist, mit welchem einerseits die Ausgänge des einen UifD-Schaltgliedes und de· einen Vergleicher elemente·
verbunden sind und dessen Ausgang Über ein weiteres Verzögerungselement (34) sowohl mit der anderen Eingangselektrode des anderen Vergleicherelementes als auch mit
einem Miigang des anderen UND-Schaltgliedee in Verbindung I
steht (Figur 7).
14. ochaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die beiden Yerzögerungeelemente (29, 34)
jeweils gleiche Verzögerungszeiten aufweisen, welche
jeweils gleich dem Wiederholungsintervall der digitalen Impulse miteinander zu addierender binärer Eingangssignale
sind, wobei dieses Wiederholungsintervall wiederum gleich
der Durchgangszeit eines auf dem Gunn-Effekt beruhenden j
Feldbereiche· durch das betreffende Schaltungselement
ist (Figur 7).
15. Schaltung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß jed·· der genannten tJHD-3ehaltglied«r (28,
33) jeweils eine Uunn-Effektd.iode enthält, welcher dl·
jeweils miteinander zu kombinierenden Impulse über
jeweils eine dämpfend· Wideretandekoppelschaltung (31, 31')
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zuführbar β IM, eo defl nur des jeweilige Zusammentreffen
zweier Impulse «n dem betreffenden ÜÄD-SchaItglied tür
örtlichen Bildung einet auf dem Gunn-Effekt beruhenden
Feldbereiches in der betreffenden Diode auareioht.
16· Impulskodemodulator-Sehaltuag mit Additionsschaltungen
nach einem der Ansprüche 13 bis 15» gekennzeichnet durch eine Terzögerungs- und Dimpfungaleitung (101,
102, 201, 202, 301, 302 .··) mit einer Ansthl von Stufen, in welchen jeweils eine Verzögerung und Abdämpfung eines
snslogen Eingangesignales um jeweils einen rorbestimmtea
Paktor etattfindet, ferner durch eine Reihe von jeweils mit den Stufen dieser Verzögerung»- «ad DÄmpfungsleitung
gekoppelten und ihnen jeweils zugeordneten UKD-Sthaltgliedern
(105, 205, 309 ···), weiter durch eine Auslöseeinrichtung
(33) zur Auslösung dieser uKD-Sohaltgliedtr
derart, daß jeweils diejenigen UKD-SchaItglieder ein
Ausgangssignal abgeben, welche τοη der zugehörigen Stuft
der Verzögerungs- und Dlmpfungsleitung eine Sigaalspannung
empfangen, die größer als tin bestimmter Sehwelleawert
ist, und schließlich durch eine solche Terbindung der Ausgänge dieeer UHD-Schaltglieder mit dem erwMhmtem
Additioassohsltungem (111)» daB eine Addition dt» Ausgang
β imp «le e dieser UTO-ethaltglieder iv Bildvmg tiatm
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(3
d«m analogen Eingangssignal entsprechenden, digital
kodierten Ausgangesignal«s stattfindet (figur 8).
17· Digitale Speicherschaltung mit einem Vergleicherelement nach Anspruch 3, daduroh gekennzeichnet, daß
ein Sehaltung*eingang (51) mit einer Eingangselektrode
des Vergleieherelementcs (53) rerbunden ist» dessen Ausgangselektrode
über eine geschlossene Sohleife (57, 58, 59)
mit der jeweils anderen Bingangsolektrode des Vergleicherelementes
gekoppelt ist, daß ίτνΛΤ die Ausgangselektrode
dieses Vergleieherelamentes außerdem mit einem Xingang
eines ÜKD-Schaltgliedea (56, 60) in Yarbindung stent,
dessen anderer Eingang an einen Ausleeesteucraneehluß (61)
gelegt ist, dersrt, daß die Zuführung eines Jeweils su speichernden digitalen Impulses su dem Schaltungseingang
jeweils in dem Vergleichselement die Bildung eines auf dem Quna-Sffekt beruhend«! Feldbereich·· herrorruft,
welcher durch UaIauf ein·· Impul··· in der geschlosaenen
Schleife regelmäßig erneuert wir«, wobei die Auslösung dieses Impuls·· en dem ÜHD-Schaltglied Jeweils auf Wunsch
daduroh erfolgt, daß dem Ausleseeteueranaohlufl ein
Abfrageimpuls sugeführt wird und wobei der gespeicherte
Impuls Jeweils auf Wunsch gelöscht wirdf indem a& dem
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SchaItung3eingangsanacnluß ein wtiterer Eingangsimpuls
eingegeben wird (figur 9)·
«-70 -
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Applications Claiming Priority (2)
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ID=26259650
Family Applications (2)
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|---|---|---|---|
| DE19681762462 Pending DE1762462A1 (de) | 1967-06-22 | 1968-06-21 | Logisches Schaltungselement |
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Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19681774926 Pending DE1774926A1 (de) | 1967-06-22 | 1968-06-21 | Schaltung zur Addition zweier,durch zwei Folgen digitaler Impulse dargestellter binarer Zahlen |
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Family Cites Families (1)
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Also Published As
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