DE1772668B2 - Schalteranordnung fuer elektronische musikinstrumente - Google Patents

Schalteranordnung fuer elektronische musikinstrumente

Info

Publication number
DE1772668B2
DE1772668B2 DE19681772668 DE1772668A DE1772668B2 DE 1772668 B2 DE1772668 B2 DE 1772668B2 DE 19681772668 DE19681772668 DE 19681772668 DE 1772668 A DE1772668 A DE 1772668A DE 1772668 B2 DE1772668 B2 DE 1772668B2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
group
transistors
area
transistor
collector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19681772668
Other languages
English (en)
Other versions
DE1772668A1 (de
Inventor
Tsugio Kodaira; Teranishi Yuichi Akishima; Watanabe Tuguyuki Kunitachi; Makimoto (Japan)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of DE1772668A1 publication Critical patent/DE1772668A1/de
Publication of DE1772668B2 publication Critical patent/DE1772668B2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10HELECTROPHONIC MUSICAL INSTRUMENTS; INSTRUMENTS IN WHICH THE TONES ARE GENERATED BY ELECTROMECHANICAL MEANS OR ELECTRONIC GENERATORS, OR IN WHICH THE TONES ARE SYNTHESISED FROM A DATA STORE
    • G10H1/00Details of electrophonic musical instruments
    • G10H1/18Selecting circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/04Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body
    • H01L27/06Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration
    • H01L27/0611Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region
    • H01L27/0641Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being a semiconductor body including a plurality of individual components in a non-repetitive configuration integrated circuits having a two-dimensional layout of components without a common active region without components of the field effect type
    • H01L27/0647Bipolar transistors in combination with diodes, or capacitors, or resistors, e.g. vertical bipolar transistor and bipolar lateral transistor and resistor
    • H01L27/0652Vertical bipolar transistor in combination with diodes, or capacitors, or resistors
    • H01L27/0658Vertical bipolar transistor in combination with resistors or capacitors
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/72Gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/08Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage
    • H03K17/081Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/08112Modifications for protecting switching circuit against overcurrent or overvoltage without feedback from the output circuit to the control circuit in bipolar transistor switches
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/16Modifications for eliminating interference voltages or currents
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/51Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
    • H03K17/56Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
    • H03K17/60Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
    • H03K17/615Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors in a Darlington configuration
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/026Deposition thru hole in mask
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S148/00Metal treatment
    • Y10S148/085Isolated-integrated

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)
  • Bipolar Integrated Circuits (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Description

Kcllektoranschluß (C2) verbunden werden muß Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus- und an dem zweiten Kollektoranschluß (C2) das 50 gehend von einer Schalteranordnung der eingangs Ausgangssignal anliegt und wobei an den freien erwähnten Art eine solche Ausbildung einer Schalter-Enden (1£ ... 8E) der Widerstände zur Ansteue- anordnung für elektroniscne Musikinstrumente zu rung der \on jeweils drei Transistoren (7~u, 7"12, schaffen, die sich durch eine hohe Integrationsdichte Tn'' 7~21, T22, T23; . .) gebildeten Torschaltungen für die Bauelemente in den einzelnen Bereichen und Steuerspannungen anlcgbar sind. 55 durch eine kreuzungsfreie Ausführung der Verbindung
2. Halbleiterschaltung nach Anspruch 1, da- zwischen den einzelnen Bereichen auszeichnet,
durch gekennzeichnet, daß der erste halbleitende Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß da·
Bereich (8) weiterhin die gemeinsame Kollektor- durch gelöst, daß von den drei voneinander isolierter
zone für eine dritte Gruppe von N in einer Reihe Bereichen, die parallel zueinander mit ihrer Längs
entlang der ersten Richtung ausgebildeten Tran- 60 Streckung entlang einer ersten Richtung verlaufen, dei
sistoren (7"12, T22, ..., T82) bildet und der dritte erste Bereich die gemeinsame Kollektorzone für ein«
halbleitende Bereich (10) auch eine zweite Gruppe erste Gruppe von TV in einer Reihe entlang der erster
von N Widerständen (Rsn, Re2i, ■·■, Reh) ent- Richtung ausgebildeten Transistoren bildet, der zweiti
hält, daß die Emitterzonen der Transistoren Bereich die gemeinsame Kollektorzone für eine zweiti
(Tn, T21, ..., r8i) der ersten Gruppe mit den 65 Gruppe von TV in einer Reihe entlang der ersten Rieh
entsprechenden Basen der Transistoren (T12, T22, tung ausgebildeten Transistoren bildet und der dritt
■ ··. ^82) verbunden sind, deren Emitter über eine Bereich eine erste Gruppe von N Widerständen enthäl
dritte Gruppe von N auf der Isolierschicht in der und daß die Basiszonen der N Transistoren der erstei
\ 3 4
Gruppe mit einer auf einer die Hauptfläche des Halb- substrat von F i g. 1 in verschiedenen Fertigungskitersubstrats überdeckenden Isolierschicht in einem schritten, wobei die Schnittführung in F i g. 5d entnicht direkt über den halbierenden Bereich™ liegenden lang der Linie Vd-V1J in F i g 1 verläuft.
Gebiet angeordneten ersten Gruppe von N Eingangs- In F i g. 1 und in F i g. 5d, die einen Querschnitt anschlüssen fur die zu mischenden Lmgangssignale, 5 entlang der Linie Vd-Vd in F i g. 1 zeigt, in dem gleiche die Emitterzonen der N Transistoren der ersten Gruppe Bezugszahlen gleiche Teile wie in F i g. 1 bezeichnen, über eine erste Gruppe von Λ^ auf der Isolierschicht ist eine in integrierter Schaltungstechnik aufgebaute in einer zur ersten Richtung im wesentlichen senk- Schalteranordnung dargestellt, wobei in beiden Firechten zweiten Richtung verlaufenden Leitern mit guren jeweils Teile der Schalteranordnung weggelassen den Basiszonen der enteprechenden Transistoren io sind. In F i g. 4, in der ebenfalls gleiche Bezugszahlen der zweiten Gruppe, die Emitterzonen der N Tran- zur Bezeichnung gleicher Teile wie in F i g. 1 und 5d sistoren der zweiten Gruppe über eine zweite Gruppe verwendet sind, ist die elektrische Verdrahtung der von N auf der Isolierschicht in der zweiten Richtung Schalteranordnung dargestellt, wobei der den Darverlaufenden Leitern mit den N Widerständen der Stellungen in Fig. 1 und 5d entsprechende Teil der ersten Gruppe im dritten halbleitenden Bereich und 15 Schaltung in Fig. 1 und 5d entsprechende Teil der erste und der zweite halbleitende Bereich mit einem der Schaltung in F i g. 4 mit einer gestrichelten Linie ersten bzw. einem zweiten gemeinsamen Kollektor- 50 a umrahmt ist.
anschluß verbunden sind, wobei der erste Kollektor- Wie diese Figuren zeigen, weist die Schalterananschluß extern mit Masse und über einen Lastwider- Ordnung einen Halbleiterkörper 50 von einem Leitstand mit dem zweiten Kollektoranschluß verbunden 20 fähigkeitstyp und einen ersten, einen zweiten und einen werden muß und an dem zweiten Kollektoranschluß dritten halbleitenden Bereich 8, 9 und 10 von einem das Ausgangssignal anliegt und wobei an den freien anderen Leitfähigkeitstyp auf. Die drei Bereiche 8, 9 Enden der Widerstände zur Ansteuerung der von und 10 sind von dem Halbleiterkörper 50 durch jeweils drei Transistoren gebildeten Torschaltungen pn-Sperrschichten 100, 200 bzw. 300 elektrisch ge-Steuerspannungen anlegbar sind. 25 trennt. Der erste Bereich 8 enthält acht Paare von
Die Erfindung führt zu einer Schalteranordnung, Transistoren T11 und T12, T21 und T21, ... und T81 bei der eine Vielzahl von Einzelschaltungen integral und T8,, d. h. zwei Gruppen mit insgesamt 16 Tranin einem gemeinsamen Halbleitersubstrat ausgebildet sistoren T11, T21 ... TS1 und T12, T22, ... T82, die jeist, wobei insbesondere mehrere Bereiche in einer weils paarweise zu Darlington-Schaltungen zusam-Hauptfläche dieses Halbleitersubstrats vorgesehen 30 mengefügt sind. Der zweite Bereich 9 enthält eine sind, die jeweils eine Mehrzahl von Transistoren ent- weitere Gruppe von acht Transistoren T13, T23, ... T83, halten. Damit ergibt sich die Möglichkeit zur Herstel- die eine gemeinsame Kollektorzone aufweisen. Der lung einer Vielzahl von elektronischen Schaltern mit dritte Bereich 10 enthält acht Widerstandsschichten einerseits kleinen räumlichen Abmessungen und ande- 114. 124, ... 184. Die acht Transistoren T11, T21, ... rerseits in Massenfertigung, wie dies für elektronische 35 T8, der ersten Gruppe sind jeweils an ihrer Basis Musikinstrumente von entscheidender Bedeutung ist. mit Eingangsanschlüssen Iß, 2ß, ... bzw. SB ver-Weiterhin zeichnen sich die erfindungsgemäß ausge- bunden. Durch Anschluß der beiden Enden der Widerbildeten Schalteranordnungen durch eine sehr hohe Standsschichten 114, 124, ... 184 zwischen Basis und Betriebszuverlässigkeit und durch einen sehr geringen Emitter der Transistoren T13, T13 ... T83 entstehen Leckstrom in geöffnetem Zustand aus. 40 Paare von Emitterwiderständen Ae11 und Re12, Re2i
Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht und Rk22, ... Re61 und /Je82. Etwa von den Mitteldarin, daß der erste halbleitende Bereich weiterhin die abschnitten der jeweiligen Widerstandsschichten aus gemeinsame Kollektorzone für eine dritte Gruppe sind Enden IE, IE, ... 8 £ nach außen geführt. Die von N in einer Reihe entlang der ersten Richtung aus- Transistoren Tn bis T81 und T12 bis T82 im ersten Begebildeten Transistoren bildet und der dritte halb- 45 reich 8 bilden acht Darlington-Schaltungen, indem leitende Bereich auch eine zweite Gruppe von N Wider- jeweils die Basis eines der Transistoren T11, T21, ... Tsl ständen enthält, daß die Emitterzonen der Transistoren mit dem Emitter eines der Transistoren T12, T22, .. · T82 der ersten Gruppe mit den entsprechende" Basen der verbunden ist. Die Kollektorzonen dieser Transistoren Transistoren verbunden sind, deren Emitter über eine sind miteinander verbunden und gemeinsam zu einem dritte Gruppe von N auf der Isolierschicht in der 5° Kollektoranschluß C1 geführt, von wo aus sie über zweiten Richtung verlaufenden Leitern einerseits mit eine leiterähnliche Zone 151 mit niedrigem Widerstand den Basiszonen der entsprechenden Transistoren geerdet werden. Die Kollekiorzonen der acht Trander zweiten Gruppe und andererseits mit den N Wider- sistoren T13 bis T83 im zweiten Bereich 9 sind ebenfalls ständen der zweiten Gruppe im dritten halbleitenden untereinander verbunden und zu einem Kollektor-Bereich verbunden sind und daß die Widerstände der 55 anschluß C2 geführt, an dem sie über eine leiterähnersten bzw. der zweiten Gruppe im dritten halbleitenden liehe Zone 152 von geringem Widerstand mit einem Bereich jeweils von Gruppe zu Gruppe paarweise an Lastwideistand Rl verbunden werden. Die Emitter ihren freien Enden zusammengeschaltet sind. der Transistoren T15, T22, ... T82 sind jeweils über
Für die weitere Erläuterung der Erfindung wird leitende Schichten mit der Basis eines der Transistoren
nunmehr auf die Zeichnung Bezug genommen, in der 60 T12. 7'2ri, ■.. Tsr. verbunden. Auf diese Weise entstehen
einige bevorzugte Ausführungsbeispiele veranschau- eine Mehrzahl von Transistorenpaaren T11 und T13,
licht sind; im einzelnen zeigt: T21. T23, ... Ts, und T83, die zu Darlington-Schaltun-
F i g. 1 eine Draufsicht auf eine vollständige gen zusammengefügt und deren Kollektoren vonein-
Schalteranordnung, ander getrennt sind. Als Gesamtergebnis gibt es
Fig. 2, 3a bis 3c und 4 jeweils Schaltbilder für 65 dementsprechend acht Torschaltungen auf dem HaIb-
Torschaltungen gemäß bevorzugten Ausführungs- leiterkörper 50, wie sie in F i g. 4 durch die gestrichelte
beispielen und Linie 50a umrahmt sind.
Fig. 5a bis 5d Querschniite durch das Halbleiter- Als nächstes soll unter Bezugnahme auf die Dar-
Stellungen in Fig. 5a bis 5d ein Verfahren zur Herstellung der Schalteranordnungen von F i g. 1 in der Reihenfolge der einzelnen Fertigungsstufen geschildert werden, das keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet.
Zunächst wird, wie in Fig. 5a dargestellt, ein Halbleitersubstrat 50 als Unterlage vorbereitet. Dieses Halbleitersubstrat 50 wird hergestellt, indem man mittels der Epitaxial-Technik auf einer Oberfläche eines Halbleiterplättchens 20 aus p-leitendem Silizium von beispielsweise 200 μ Stärke eine Schicht 30 aus nJ-leitendem Silizium mit einer Stärke von beispielsweise 4 μ und eine Schicht 40 aus η-leitendem Silizium mit einer Stärke von beispielsweise 10 μ aufwachsen läßt.
Als nächstes werden, wie in Fig. 5b dargestellt, unter Anwendung der Diffusionstechnik mit einem Film 18 aus Siliziumoxyd als selektive Maske in ausgewählten Abschnitten des Halbleitersubstrats 50 p-leitende Schichten 5, 6 und 7 ausgebildet. Auf diese Weise erhält man die η-leitenden Bereiche 8, 9 und 10, die durch pn-Sperrschichten 100, 200 und 300 elektrisch voneinander isoliert sind, wie man in F i g. 1 ersehen kann.
Als nächstes werden, wie in Fig. 5c dargestellt, unter Anwendung der Diffusionstechnik mit einem Film 18 aus Siliziumoxyd als selektiver Maske in den η-leitenden Bereichen 8 und 9 p-leitende Pereiche 111, 112 und 113 ausgebildet, die jeweils Basiszonen bilden, sowie ein p-leitender Bereich 114 in dem n-leitenden Bereich 10 zur Bildung einer Widerstandsschicht. In diesem Fall wird die Anzahl der im Bereich 8 ausgebildeten p-leitenden Bereiche 111 durch die Anzahl der zu Darlington-Schaltungen vereinigten Transistoren in der Torschaltung und die Anzahl der Tasten bestimmt. Bei dieser Ausführung beträgt, wie die Figur zeigt, die Anzahl der miteinander zu einer Darlington-Schaltung vereinigten Transistoren zwei und die Anzahl der Tasten acht, so daß im Bereich 8 insgesamt 16 Transistoren ausgebildet werden. Die Anzahl der p-leitenden Bereiche 113, die im Bereich 9 ausgebildet werden, ist gleich der Anzahl der Torschaltungen, d. h. im vorliegenden Beispiel gleich acht.
Der im Bereich 10 gebildete Widerstandsbereich 116 dient zur Schaffung der Emitterwiderstände Rbu und Re12 für die in den Bereichen 8 und 9 liegenden Transistoren T12 bzw. T13.
Wie Fig. 5d zeigt, werden unter Anwendung der Diffusionstechnik in den p-leitenden Bereichen 111. 112 bzw. 113 zur Schaffung von Emitterzonen n-leitende Bereiche 161, 162 und 163 ausgebildet und außerdem p+-Ieitende Bereiche 151 und 152 geschaffen, um einen Teil der Bereiche 8 und 9 zu hochdotierten Kollektorschichten zu machen. Auf diese Weise werden, wie Fig. 5b zeigt, im Bereich8 npn-Transistoren 7",, und T12 erzeugt, während im Bereich 9 ein npn-Transistor Tn entsteht. In der Praxis werden die anderen Transistoren in den Bereichen 8 und 9 gleichzeitig mit den Transistoren T11, Tlt bzw. T13 gebildet.
Anschließend wird, wie in F ι g. 5d gezeigt, der oxydische Film 18 zur Herausführung der Elektroden teilweise entfernt. Wie in F i g. 1 durch gestrichelte Linien angedeutet, werden unter Verwendung von Aluminiumaufdampfung und Photograviertechniken leitende Verbindungen zwischen den Elektroden und den notwendigen Anschlußklemmen hergestellt. Dabei können leitende Schichten 120,130 und 140 geschaffen werden, um den Widerstandsanteil zwischen den Kollektorsperrschichten und dem Kollektoranschluß C1 herabzusetzen.
Wie sich ohne weiteres aus der obigen Erläuterung ergibt, liegen in den Bereichen 8 und 9 eine Mehrzahl von Torschaltungen bildenden Transistoren in einer Richtung mit konstantem gegenseitigem Abstand nebeneinander und sind durch sich senkrecht zu dieser Richtung erstreckende gegenseitige Verbindungsleitungen miteinander verbunden. Man kann daher die
ίο Gruppe der Eingangsanschlüsse IB, IB, 35, ... der Gruppe der Widerstandsenden \E, 2E, 3£ ..., an welche die Tastenschalter anzuschließen sind, gegenüberlegen. Außerdem erstrecken sich in den elektrisch gegeneinander isolierten Bereichen 8 und 9 jeweils hochdotierte Bereiche 151 bzw. 152 als Kollektorelektroden. So kann man ohne weiteres den geerdeten Kollektoranschluß C1 und den Kollektoranschluß C2 mit dem Lastwiderstand an willkürlichen, weit von den Abschnitten entfernten Stellen anordnen, wo die Gruppe der Eingangsanschlüsse bzw. die Gruppe der Anschlußklemmen für die Tastenschalter liegen. Im Ergebnis läßt sich also die Verdrahtung zwischen den einzelnen Elementen und die zwischen der integrierten Schaltung und einer nach außen geführten Elektrode ohne weiteres ausführen.
Außerdem kann die von einem elektrisch isolierten Bereich, beispielsweise dem Bereich 8, eingenommene Fläche groß sein, und es besteht daher keine Notwendigkeit, viele solcher isolierter Bereiche herzustellen. Dadurch läßt sich die Packungsdichte für die Elemente vergrößern. Obgleich der Übersichtlichkeit halber nur die Ausbildung von acht oder sechzehn Transistoren in einem einzelnen isolierten Bereich dargestellt ist, liegt es daher auf der Hand, daß nötigenfalls wesentlich mehr Transistoren in einem einzigen isolierten Bereich ausgebildet werden können. Außerdem ist es nicht notwendig, Hochohm-Widerstände als Vorspannungswiderstände zu schaffen. Da hauptsächtlich Transistoren, die einen geringeren Flächenbedarf als Widerstandselemente aufweisen, zum Einsatz kommen, ergibt sich eine hohe Montagedichte für die Transistoren. Daher lassen sich sehr viele Torschaltungen auf einem einzigen Halbleiterplättchen unterbringen.
Bei dem Ausführungsbeispiel sind zwar die Isolierungen der Bereiche durch eine pn-Sperrschicht bewirkt, jedoch läßt sich ohne weiteres an deren Stelle für den gleichen Zweck auch ein Film aus Siliziumdioxyd verwenden.
F i g. 4 zeigt eine Schalteranordnung für eine elektronische Orgel unter Verwendung einer in der oben beschriebenen Weise erhaltenen integrierten Schaltung, welche Schaltung in F i g. 4 durch die gestrichelte Linie 50a umrahmt ist. In F i g. 4 sind
mit den Bezugszahlen S1, S2, ... S8 Tongeneratoren bezeichnet, die rechteckförmige Signale verschiedener Frequenz erzeugen. Das Bezugssymbol Al bezeichnet einen Lastwiderstand, der eine Aasgangsklemme A aufweist. Der durch eine gestrichelte Linie 40a umrahmte Schaltungsteil stellt eine Schaltung zur Erzeugung eines Steuersignals dar und enthält Widerstände An, Rn ... R„ für die Steuerung der Anstiegszeit, eine Spannungsquelle Kn,, TastenschalterKx, ... K6, die jeweils den Tasten einer Klaviatur entsprechen,
und eine Vielzahl von jeweils aus einem Kondensator Cn, C.„ ... C81 und einem Widerstand Rlt> ÄM, ... Rg2 bestehenden Zeitgliedern zur Erzielung des Halteeffektes. Durch Niederdrücken eines heliehieen
Tastenschalters und damit Schließen dieses Schalters wird die zugehörige Torschaltung in Betrieb genommen, und an der Ausgangsklemme A erscheint das von dem zu der Eingangsklemme 2 dieser Torschaltung gehörigen Tongenerator erzeugte Signal. Durch gleichzeitiges Schließen mehrerer Tastenschalter entstehen an der Ausgangsklemmc A kombinierte Signale; so ergibt sich beispielsweise durch Schließen der Tastenschalter K2 und KH ein Mischsignal, das aus den Signalen der Tongeneratoren S2 und SH bestellt, die gleichzeitig an der Ausgangsklemme A auftreten.
Als nächstes soll die Arbeitsweise der in F i g. 4 veranschaulichten Schaltung mit mehr Einzelheiten unter Bezugnahme auf die Darstellung in F i g. 2 erläutert werden, die eine Torschaltung in einzelnen zeigt. Dabei führen die in F i g. 2 angegebenen Kenngrößen für die einzelnen Bauelemente zu einer befriedigenden Arbeitsweise der Schaltung nach F i g. 4, sie sind jedoch lediglich als Beispiele zu verstehen.
Das Hauptkennzeichen der Schaltung nach F i g. 2 liegt in der Tatsache, daß die Transistoren Tn und T12 zu einer Darlington-Schaltung mit gemeinsam geerdetem Kollektor zusammengeschaltet sind und daß zur Trennung der Kollektoren der Transistoren T12 und T13 voneinander im Kollektorzweig des ausgangsseitigen Transistors T13 ein Lastwiderstand Ri. eingefügt ist, der unmittelbar mit dem Transistor 7",, verbunden ist, wodurch eine sogenannte Darlington-Schaltung mit getrenntem Kollektor entsteht. Der durch die gestrichelte Linie 5Qb in F i g. 2 umrahmte Schaltungsteil stellt eine Torschaltung mit drei Transistoren 7",,, T12, und T13 dar. Der in F i g. 2 mit der gestrichelten Linie 40b umrahmte Schaltungsteil ist eine Schaltung zur Erzeugung von Steuersignalen, die der Torschaltung ein Öffnungssignal zuführt.
Bei einer solchen Schallungsanordnung liegt ständig ein Ausgangssignal es vom Tongenerator an der Eingangsklemme E an. Ist der unmittelbar mit der Taste der Klaviatur gekoppelte Tastenschalter A'j offen, so leiten die Transistoren 7~n, T12 und T13 nicht. Die Verstärkung des Transistors T13 ist Null, und es erscheint nahezu kein Ausgangssignal an der Ausgangsklemme A. In diesem Falle wird das Eingangssignal von dem Tongenerator über die Kollektor-Basis-Kapazitäten Cob\ und Cob« der Transistoren 7"n und 7"12 geerdet und durch die hohe Impedanz dieser Transistoren abgeschwächt. Daher gelangt nahezu kein Signal an die Basis des Transistors T13. Als Ergebnis davon wird der Spannungspegel durch das Lecksignal, das an der Ausgangsklemme A erscheint, wesentlich herabgesetzt und damit das Ein-Aiis-Verhältnis des Schalters wesentlich erhöht.
Ist der Tastenschalter A', offen, so liegt zwischen der FJngangsklemme /: und dem Emitter des ausgangsseitigen Transistors T13 eine Spannung, die dem Emitter des Transistors T13 eine Vorspannung in Riickwärtsrichtung aufprägt. Da die Emitter-Basis-Strccken der drei Transistoren T11, T12 und T13 in Serie zueinander liegen, beträgt die an der pn-Spcrrschicht zwischen
ίο der Basis und dem Emitter jedes Transistors anliegende Spannung nur 'J3 des bei einem einzigen Transistor auftretenden Wertes. Dementsprechend kann es kaum zu einem Durchbruch bei einem Transistor kommen.
Wird ein bestimmtes Tonsignal verlangt, so wird der zugehörige Tastenschalter A', geschlossen, wodurch die entsprechenden Transistoren Tn, T12 und 7"1:, leitend werden. Damit wird das Signal cx des Tongenerators als Ausgangssignal e0 an die Ausgangsklemme A übertragen.
Die Emitterwiderstände Rk11 und /?/;,, bewirken nicht nur eine Stabilisierung der Vorspannung, sondern vermindern außerdem die während der Ausschaltperiode der Transistoren 7",,, T12 und 7",., am Ausgangstransistor T13 anliegende Signalspannung merklich und verbessern dadurch das Ein-Aus-Verhältnis der Schalteranordnung weiter erheblich.
Wie oben beschrieben, ist die dargestellte Schaltungsanordnung dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Transistoren zu Darlington-Schaltungen mit getrennten und geerdeten Kollektoren zusammengefügt ist. Das Ein-Aus-Verhältnis der Schalter nimmt zu, und die Gefahr eines Durchbruchs der Emitterstärke der Transistoren wird ausgcs."haltet, ohne daß es dazu des Einsatzes von Hochohm-Vorspannungswiderständen bedürfte.
Obgleich in der obigen Beschreibung eine Schalteranordnung behandelt worden ist, die eine Vielzahl von in integrierter Schaltungstechnik ausgeführten Torschaltungen aufweist, die jeweils aus drei Transistoren bestehen, so versteht es sich doch von selbst, daß man einen weiteren Transistor 7",, hinzufügen kann, wie dies in Fig. 3a veranschaulicht ist. so daß man dann insgesamt vier Transistoren hat. Dadurch ergibt sich eine hinsichtlich des Ein-Aus-Verhältnisses und der Emitterdurchbruchspannung weiter merklich verbesserte Schaltung. Für den gleichen Zweck kann man auch, wie in Fig. 3b veranschaulicht, eine Diode D1 einfügen, und außerdem kann es von Vorteil sein, wie in F i g. 3 c veranschaulicht, die ausgangsseitigen Transistoren 7"13 und Tlt in Darlington-Manier zusammenzuschalten.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
609 535 176

Claims (1)

ι 2 zweiten Richtung verlaufenden Leitern einerseits Patentansprüche: mit den Basiszonen der entsprechenden Transistoren (T13, T53, ..., T83) der zweiten_Gruppe und
1. Schalteranordnung für elektronische Musik- andererseits mit den N Widerständen (Re11,
instrumente zum Aufbauen eines Ausgangssignals 5 REsi, .--, Ae8O der zweiten Gruppe im dritten
durch Mischen verschiedener Eingangssignale, mit halbleitenden Bereich (10) verbunden sind und
auf drei elektrisch voneinander isolierte Bereiche daß die Widerstände (Rbh, Re&, ···» Reh bzw.
einer Hauptfläche eines gemeinsamen Halbleiter- Re11, Rez» ■■■, Reu) der ersten bzw. der zweiten
Substrats verteilten Transistoren und Widerständen, Gruppe im dritten halbleitenden Bereich (10)
dadurchgekennzeichnet, daß von den io jeweils von Gruppe zu Gruppe paarweise an ihren
drei voneinander isolierten Bereichen (8, 9 und 10), freien Enden zusammengeschaltet sind,
die parallel zueinander mit ihrer Längserstreckung
entlang einer ersten Richtung verlaufen, der erste
Bereich (8) die gemeinsame Kollektorzone für eine
erste Gruppe von N in einer Reihe entlang der 15
ersten Richtung ausgebildeten Transistoren (T11, Ttl, ..., TS1) bildet, der zweite Bereich(9) die
gemeinsame Kollektorzone für eine zweite Gruppe
von N in einer Reihe entlang der ersten Richtung
ausgebildeten Transistoren (T13, T23, ..., T83) ao Die Erfindung betrifft eine Schalteranordnung für bildet und der dritte Bereich (10) eine erste Gruppe elektronische Musikinstrumente zum Aufbauen eines von N Widerständen (AEi2, ^£22. -· · > #Ess) ent- Ausgangssignals durch Mischen verschiedener Einhält und daß die Basiszonen der N Transistoren gangssignale mit auf drei elektrisch voneinander iso- (Tn, T21, ..., rSi) der ersten Gruppe mit einer auf lierte Bereiche einer Hauptfläche eines gemeinsamen einer die Hauptfläche des Halbleitersubstrats (50) 25 Halbleittrsubstrats verteilten Transistoren und Widerüberdeckenden Isolierschicht in einem nicht direkt ständen.
über den halbleitenden Bereichen (8 bis 10) liegen- tine Schalteranordnung mit einem entsprechenden
den Gebiet angeordneten ersten Gruppe von N Aufbau ist als integrierte Schaltung für Niederfre-
Eingangsanschlüssen (IB, IB, 3ß, ...) für die zu quenz-Oszillatoren oder Niederfrequenz-Filter aus der
mischenden Eingangssignale, die Emitterzonen 30 DT-AS 12 33 950 bekannt. Diese bekannte Schaltung
der TV Transistoren (Tn, T21, ..., T^ der ersten enthält in einem gemeinsamen Halbleitersubstrat zwei
Gruppe über eine erste Gruppe von N auf der Transistoren und vier Widerstände. Dabei ist der
Isolierschicht in einer zur ersten Richtung im Kollektor der ersten Oszillator- bzw. Filterstufe sowohl
wesentlichen senkrechten zweiten Richtung ver- mit einem Lastwiderstand als auch mit der Basis des
laufenden Leitern mit den Basiszonen der ent- 35 Transistors der zweiten Oszillator- bzw. Filterstufe
sprechenden Transistoren (Ti3, T23, .., T83) der verbunden. Der Transistor der ersten Oszillator-bzw.
zweiten Gruppe, die Emitterzonen der TV Tran- Filterstufe wird also in Emitterschaltung betrieben,
sistoren (Γ13, T23, ..., 7"83) der zweiten Gruppe und die Emitter-Kollektor-Strccke des Transistors der
über eine zweite Gruppe von N auf der Isolier- zweiten Oszillator- bzw. Filterstufe liegt parallel zur
schicht in der zweiter. Richtung verlaufenden 40 Serienschaltung aus dem Transistor der ersten Stufe
Leitern mit den N Widerständen (Reu, Rez2, .· ·, und dem Lastwiderstand. In geometrischer Hinsicht
i?E*2) der ersten Gruppe im dritten halbleitenden liegen der Transistor der ersten Stufe, der Transistor
Bereich (10) und der erste und der zweite halb- der zweiten Stufe und der Lastwiderstand in drei
leitende Bereich (8 bzw. 9) mit einem ersten bzw. verschiedenen, elektrisch gegeneinander isolierten
einem zweiten gemeinsamen Kollektoranschluß 45 halbleitenden Bereichen des Halbleitersubstrats, die
(Ci bzw. C2) verbunden sind, wobei der erste einander teils ihre Längs- und teils ihre Breitseiten
Kollektoranschluß (C1) extern mit Masse und zuwenden und von denen jeder nur eines der genannten
über einen Lastwiderstand mit dem zweiten Bauelemente enthält.
DE19681772668 1967-06-19 1968-06-18 Schalteranordnung fuer elektronische musikinstrumente Withdrawn DE1772668B2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3884867 1967-06-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE1772668A1 DE1772668A1 (de) 1972-01-13
DE1772668B2 true DE1772668B2 (de) 1976-08-26

Family

ID=12536603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19681772668 Withdrawn DE1772668B2 (de) 1967-06-19 1968-06-18 Schalteranordnung fuer elektronische musikinstrumente

Country Status (5)

Country Link
US (1) US3500140A (de)
DE (1) DE1772668B2 (de)
FR (1) FR1569311A (de)
GB (1) GB1220272A (de)
NL (1) NL6808548A (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3629623A (en) * 1968-11-01 1971-12-21 Nippon Denso Co Composite semiconductor device and semiconductor voltage regulator device for vehicles
US3846821A (en) * 1968-11-04 1974-11-05 Hitachi Ltd Lateral transistor having emitter region with portions of different impurity concentration
NL6907227A (de) * 1969-05-10 1970-11-12
US3702947A (en) * 1970-10-21 1972-11-14 Itt Monolithic darlington transistors with common collector and seperate subcollectors
US3684933A (en) * 1971-06-21 1972-08-15 Itt Semiconductor device showing at least three successive zones of alternate opposite conductivity type
US3765747A (en) * 1971-08-02 1973-10-16 Texas Instruments Inc Liquid crystal display using a moat, integral driver circuit and electrodes formed within a semiconductor substrate
US3995307A (en) * 1973-12-28 1976-11-30 International Business Machines Corporation Integrated monolithic switch for high voltage applications
US3941940A (en) * 1974-12-06 1976-03-02 Rca Corporation Transient suppressor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE519804A (de) * 1952-05-09
US2663830A (en) * 1952-10-22 1953-12-22 Bell Telephone Labor Inc Semiconductor signal translating device
US3103599A (en) * 1960-07-26 1963-09-10 Integrated semiconductor representing
US3209214A (en) * 1961-09-25 1965-09-28 Westinghouse Electric Corp Monolithic universal logic element
US3210677A (en) * 1962-05-28 1965-10-05 Westinghouse Electric Corp Unipolar-bipolar semiconductor amplifier
US3263178A (en) * 1962-08-31 1966-07-26 Westinghouse Electric Corp Unitary semiconductor device providing functions of a plurality of transistors

Also Published As

Publication number Publication date
DE1772668A1 (de) 1972-01-13
FR1569311A (de) 1969-05-30
GB1220272A (en) 1971-01-27
NL6808548A (de) 1968-12-20
US3500140A (en) 1970-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2439875C2 (de) Halbleiterbauelement mit negativer Widerstandscharakteristik
DE3603953C2 (de) Gate-Array-Halbleiteranordnung in CMOS-Technologie
DE2911132A1 (de) Verfahren zur bildung einer kontaktzone zwischen schichten aus polysilizium
DE1489893B1 (de) Integrierte halbleiterschaltung
DE2334405A1 (de) Lsi-plaettchen und verfahren zur herstellung derselben
DE2655575A1 (de) Kompakte monolithische halbleiterstruktur
DE4139039C2 (de) MOS-Halbleitervorrichtung
DE3486077T2 (de) Integrierte halbleiterschaltungsanordnung.
WO1983002528A1 (en) Darlington transistor circuit
DE2917942A1 (de) Schwellenschaltung
DE2503864B2 (de) Halbleiterbauelement
DE3248166A1 (de) Halbleiter-bauelement und verfahren zu seiner herstellung
DE2523221A1 (de) Aufbau einer planaren integrierten schaltung und verfahren zu deren herstellung
DE2658090C2 (de) Monolithisch integrierter bipolarer Transistor mit niedrigem Sättigungswiderstand
DE1772668B2 (de) Schalteranordnung fuer elektronische musikinstrumente
DE2045567A1 (de) Integrierte Halbleiter Schaltungs Einrichtung
DE2852200C2 (de)
DE2531367C2 (de)
DE3009042A1 (de) Halbleiterwiderstand
DE2753882C2 (de) Digitale integrierte Schaltung
DE2753320A1 (de) Halbleiter-pnpn-kreuzpunktschalter
DE2840278A1 (de) Einstellbare daempfungsvorrichtung
DE1616438B2 (de) Integrierte Schaltung, Verwendung dieser Schaltung und Verfahren zu ihrer Herstellung
DE68925150T2 (de) Bipolartransistor und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2436486A1 (de) Verfahren zur herstellung eines mit einem schutzband versehenen, integrierten mos-schaltungsbauteils

Legal Events

Date Code Title Description
BHN Withdrawal