DE1903625B2 - Widerstandsanordnung zur Umsetzung elektrischer Eingangssignale in jeweils eine bestimmte Stelle innerhalb eines Koordinatenfeldes festlegende Ausgangs- - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Widerstandsanordnung zur Umsetzung elektrischer Eingangssignale in jeweils eine bestimmte Stelle innerhalb eines Koordinab5 tenfeldes festlegende Ausgangssignale, mit einem Widerstandselemen:, das sich zumindest in zwei Dimensionen erstreckt und das einen Widerstandsbercich aufweist, in welchem ein Eingangsanschluß für die

Zuführung eines elektrischen Eingangssignals und von diesem Eingangsanschluß sowie voneinander getrennte Ausgangsanschlüsse zur Abgabe elektrischer Ausgangssignale enthalten sind und in welchem die Anschlüsse in dem Widerstandselement in solcher La-e angeordnet sind, daß die auf die Zuführung eines elektrischen Eingangssignals auftretenden elektrischen Ausgangssignale für die Lage einer Stelle innerhalb des Widerstandsbereiches charakteristisch sind.

Es ist bereits ein Telautograph-System bekannt (US-PS 25 27 835), bei dem ein elektrisch leitender Zeichenstift über eine Widerstandsfläche bewegt wird, wobei die sich dadurch an den an der Widerstandsfläche anliegenden Elektroden ergebenden Potentialänderungen mittels einer Kathodenstrahlröhre wiedergegeben werden. Auf diese Weise wird auf dem Anzeigeschirm der Kathodenstrahlröhre eine von dem Stift verfolgte Linie wiedergegeben. Der betreffende Stift ist dabei mechanisch zu bewegen.

Es ist rerner bekannt (US-PS 31 19 028), eine Widerstandsanordnung in Verbindung mil Transistoren in einer Multivibratorschaltung zu verwenden. Die betreffende Widerstandsanordnung weist dabei lediglich einen an einer Speisespannungsquelle liegenden Eingangsanschluß und eine Vielzahl von Ausgangsanschlüssen auf, an denen die Vorspannungen bzw. Speisespannungen für die erwähnten Transistoren abnehmbar sind. Über eine Umsetzung elektrischer Eingangssignale in jeweils eine bestimmte Stelle innerhalb eines Koordinatenfeldes festlegende Ausgangssignale ist in diesem Zusammenhang jedoch nichts bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen, wie mit elektrischen Mitteln eine Linie wiedergegeben werden kann, die der Verbindungslinie zwischen wenigstens zwei Stellen auf einer Widerstandsschicht entspricht, um dadurch beispielsweise fest vorgegebene Buchstaben darstellen zu können.

Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe, ausgehend von einer Widerstandsanordnung der eingangs genannten Art, erfindungsgemäß dadurch, daß in dem Widerstandsbereich in Abstand voneinander wenigstens zwei Eingangsanschlüsse fest angeordnet sind und daß elektrische Steuereinrichtungen vorgesehen sind, mittels derer die Potentiale der diesen Eingangsanschlüssen zugeführten Eingangssignale kontinuierlich von festen Werten auf andere feste Werte derart zu ändern sind, daß an den Ausgangsnnschlüssen für eine Verbindungslinie zwischen den jeweils durch die Steuereinrichtungen angesteuerten Eingangsanschlüssen charakteristische Spannungen abnehmbar sind. Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache Weise mit elektrischen Mitteln eine Linie wiedergegeben werden kann, die d<r Verbindungslinie zwischen wenigstens zwei Stellen aut der Widerstandsschicht der Widerstandsanordnung entspricht.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung enthäli das Widerstandselement eine Halbleitermaterialschicht, die zumindest ein Element einer Halbleiteranordnung ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders einfachen Steuerung des Widerstandselements.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung dient die zuvor erwähnte Halbleitermaterialschicht als Kollektor einer Halbleiteranordnung, die Eingangsanschlüsse bildet, und zwischen dem Kollektor und den Emitteranschlüssen sind Basiselemente enthal-

ten. Dadurch ergibt sich der Vorteil, daß die genannte Halbleitermaterialschicht auf relativ einfache Weise zur Bildung von Transistoranordnungen mit ausgenutzt werden kann.

Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung enthält das Widerstandselement eine planare Kollektorelektrode und eine über der Kollektorelektrode angeordnete planare Basiselektrode; die Eingangsanschlüsse sind dabei mit der Basiselektrode verbunden, und die Ausgangsanschlüsse sind mit der Kollektorelektrode verbunden. Ferner sind an einer Stromquelle angeschlossene Emitterelektroden vorgesehen, die über der Basiselektrode angeordnet sind, und schließlich sind Steuereinrichtungen vorgesehen, die an die Eingangsanschlüsse solche elektrische Eingangssignale anlegen, daß ein verstärkter Stromfluß im Bereich einer ausgewählten Emitterelektrode auftritt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders einfachen und wirksamen Steuerung des Widerstandselenients.

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der zuvor betrachteten zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung dient die betreffende Anordnung als Multiplikator, bei dem ein von zwei Ausgangsanschlüssen abgeleitetes Differenzausgangssignal proportional ist dem Produkt aus einem wenigstens einem Emitteranschluß zugeführten Steuerstrom und aus einem einem Basisanschluß zugeführten Eingangssignal, welches als komplementäres Signal einem weiteren Basisanschluß zugeführt ist. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf besonders einfache Weise die betreffende Anordnung als Multiplikator zu verwenden ist.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung umfassen die Ausgangsanschlüsse mit dem Widerstandselement verbundene und koordinatenmäßig angeordnete Elektroden. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders umfassenden Anwendungsmöglichkeit der Erfindung.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind gleichzeitig mehreren Eingangsanschlüssen Eingangssignale zuführbar. Hierdurch lassen sich in vorteilhafter Weise gleichzeitig für Verbindungslinien zwischen den jeweils angesteuerten Eingangsanschlüssen charakteristische Spannungen gewinnen.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist das Widerstandselement nahezu halbkreisförmig ausgebildet und mit zwei Eingangsanschlüssen an diametral gegenüberliegenden Stellen versehen, und außerdem sind die Ausgangsan-Schlüsse räumlich voneinander get rennt nahe einer Seite des Widerstandselements zwischen den beiden Eingangsanschlüssen vorgesehen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines konstruktiv besonders einfach aufgebauten Widerstandselements.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind drei Eingangsanschlüsse vorgesehen, von denen zwei zur Aufnahme komplementärer Eingangssignale dienen, während der dritte Eingangsanschluß auf einem Potential liegt, das, bezogen auf die Potentiale an den beiden erstgenannten Eingangsanschlüssen, ein entgegengesetztes Vorzeichen besitzt. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf besonders einfache Weise symmetrischen Kurven entsprechende Signale gewonnen werden können.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist an den Ausgangsanschlüssen eine Vielzahl von Transistoren angeschlossen, die durch einen von einer eemeinsamen .Strommielle

nen Eingangsstrom gespeist sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer besonders einfachen Gewinnung von Ausgangsspannungen von den einzelnen Ausgnnpsanschlüssen der Anordnung.

Von Vorteil bei der zuletzt betrachteten /weckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist es gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung, wenn die Transistoren in der Halbleitcrschichi des Widerstandselemenis nahe dessen einer Kante in einer gemeinsamen integrierten Halbleiterschaltung gebildet sind und wenn örtliche Bereiche des Widerstandsclements als Steuerelemente für die Transistoren dienen. Hierdurch ergibt sich nämlich der Vorteil einer besonders betriebssicheren und raumsparenden Anordnung für die Bildung der betreffenden Transistoren.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Transistor mit einer Rückkopplungsanordnung versehen. Hierdurch ergib! sich der Vorteil, daß auf relativ einfache Weise eine schaltungsmäßige Beeinflussung des jeweiligen Transistors hinsichtlich seines Ausgangswiderstandes erzielt ist.

Gemäß einer noch weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung sind Steuereinrichtungen zur Abgabe von Strömen an die Eingangsanschlüsse des Widerslandselements vorgesehen, wobei diese Steuereinrichtungen ein zweites Widerstandselement mit Eingangsanschlüssen und Ausgangsanschlüssen enthalten, die an die Eingangsanschlüsse des erstgenannten Widcrstandselements angeschlossen sind, und ferner erfolgt die Auswahl von Eingangsanschlüssen des erstgenannten Widcrstandselements durch Zuführung von Eingangssignalen zu zwei Eingangsanschlüsscn des zweiten Widerstandselemcnts. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß auf relativ einfache Weise Ausgangssignalc abgegeben werden können, die charakteristisch sind für eine Vielzahl von Zeichen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend an Ausführungsbeispielcn näher erläutert.

Fig. 1 zeigt schematisch in einem Blockdiagramm eine erste Widerstandsanordnung zur Umsetzung elektrischer Signale;

Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines Halbleilcrkörpers eines Widerstandselemcnts;

Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht eines zweiten Halbleitcrkörpers eines Widerstandselemenis;

F i g. 4 zeigt eine Schnittansicht eines dritten HaIblcilcrkörpcrs eines Widerstandselements;

F i g. 5 zeigt einen Schallplan einer weiteren Ausführungsform eines Zeichengenerator gemäß der Erfindung;

F i g. 6 zeigt eine Draufsicht auf ein Widerslandselcment mit dem in F i g. 4 dargestellten Querschnitt;

F i g. 7 zeigt sehematiseh eine Zeichengencrator-Auv führungsform des in F i g. I dargestellten Typs;

Fig. 8 zeigt schematisch eine weitere Au.sführungv form eines ZeiehcngeneraWirs des in Fig. 1 dargestellten Typs;

Fig. 9 zeigt einen Schaltplan eines Teils eines kompli/ierlcrcn Zeieliengeneralorsystcms zur Auswahl eines Zeichens aus einer Vielzahl von Zeichen;

Fig. 10 zeigt eine Draufsicht auf einen Teil eines Widerstandselemenis mit einem teilweise ausgebildeten I lalbleiterkörpiT:

(•"ig. Il zeigt eint· Draufsicht auf einen /weiten Teil LMUL¹S Witlerslandselemcnts mil einem teilweise ausgebildeten Halbleiterkörper;

Ii L¹. 12 /eint eine Draulsichl auf einen drillen Teil eines Widerstandselements mit einem teilweise ausgebildeten Halbleiterkörper;

Fig. 13 zeigt eine Draufsicht auf einen vierten Tei eines Widerstandselements mit einem teilweise atisgc-■ > bildeten Halbleiterkörper;

'■"ig. 14 zeigt einen vervollständigten Halbleiterkörper eines Widerstandselements;

Fi g. 15 zeigt einen Schaltplan einer Stromstcuereinrichtung;

κι Fig. Ib veranschaulicht anhand einer Vielzahl von Kurven die Wirkungsweise der in F i g. 15 dargestellten Einrichtung;

Fig. 17 veranschaulicht in einem Diagramm eine weitere Kennlinie der in Fig. 15 dargestellten Einrichl") tung;

Fig. 18 zeigt in einem Schaltbild eine weitete Ausführungsform einer Stromsteucreinrichtung;

Fig. 19 zeigt einen Schaltplan einer noch weiterer Ausführungsform einer Stromsteuereinrichtung; 2(1 Fig. 20 zeigt einen Schaltplan einer noch weiterer Slromsteuereinrichtung unter Verwendung von signal formenden Transistoren, die zur Aufnahme vor Ausgangssignalcn der Stromsteuereinrichtung dienen;

Fig. 21 zeigt in einem Schaltbild eine weitere 2Ί Stromsteuereinrichtung unter Verwendung von Einrich lungen zur Abgabe zusätzlicher Ausgangsspannungen;

F i g. 22 zeigt ein Schaltbild einer weiteren Strom Steuereinrichtung unter Verwendung von integrierter Transistor-Einrichtungen;

in F i g. 23 zeigt schematisch eine Variante eines Teil; der in F i g. 22 dargestellten Einrichtung;

I" ig. 24 veranschaulicht die Anschlußweise der ir F i g. 23 dargestellten Einrichtung in einer Dckodierma Irix:

i") F i g. 25 zeigt eine Draufsicht auf eine noch weitere Ausfülirungsform einer als Analog-Multiplikator verwendbaren Stromsteuereinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 26 veranschaulicht in einem Diagramm die Arbeitsweise der in F i g. 25 dargestellten Einrichtung;

F i g. 27 zeig! eine Draufsicht zweier Stromstcuercin richtungen gemäß Fig. 25 zur Durchführung eine? Vicr-Quadranien-Multiplikalorbetriebes:

Fig. 28 zeigt ein Schaltbild eines vollständiger Vicr-Quadranten-Multiplikalors gemäß der Erfindung;

Fig. 29 veranschaulicht in einem Diagramm die Arbeitsweise des in F i g. 28 dargestellten Multiplikator* mit einem ersten Satz von Eingangswerten;

F i g. 30 veranschaulicht in einem Diagramm die in Arbeitsweise des in F i g. 28 dargestellten Multiplikators mit einem zweiten Satz von zugeführten Eingangswerten;

F" ig. 31 veranschaulicht in einem Diagramm die Arbeitsweise des in F i g. 28 dargestellten Multiplikators ^rr> mit einem drillen Paar von zugcführlen Eingangswerten;

F i g. 32 zeigt in einer Draufsicht eine noch weitere Steuereinrichtung;

F i g. 33 zeigt in einer Draufsicht einen Funklionsge· Wi ber bzw. -generator;

F i g. 34 zeigt schcmalisch einen weiteren Funktionsgenerator;

F i g. 35 zeigt eine Draufsicht einer zur Verwendung als Speichereinrichtung geeigneten Stromstciiereinrichh^r, lung gemäß der Erfindung:

l'ig. 3b /eigl eine Variante¹ der Einrichtung geiiiäl.1 Fig. 35:

Fi)!. U zeigt schematise!! einen mil Hilfe einei

Siiomstcuereinrichtung gemäß der Erfindung betriebenen Zeichengenerator;

I"ig. 38 zeigt schematisdi einen zweiten Zeichengenerator gemäß der Erfindung, der ebenfalls mit Hilfe einer Stromsteuercinrichtung gemäß der Erfindung betrieben ist;

I" i g. 39 veranschaulicht im einzelnen einen Teil des Zeichengenerators gemäß F i g. 38;

F i g. 40 veranschaulicht in einem Diagramm eine Spannungsverteilung auf einem halbkreisförmigen Stromstcucr-Widcrstandsclcmcnt gemäß der Erfindung;

F i g. 41 zeigt eine zweite derartige Spannungsverteilung;

F ig. 42 zeigt eine dritte derartige Spannungsvcrteilung;

F i g. 43 zeigt eine vierte derartige Spannungsverteilung;

Fig. 44 veranschaulicht die Spannungsverteilung bei einem drcieckförmigen Siromstcucr-Widerstandselement gemäß der Erfindung;

Fig. 45 zeigt eine zweite Spannungsverteilung bei einem dreieckförmigcn Stromsteller-Widcrstandselcmenl gemäß der Erfindung.

Die Anordnung gemäß der Erfindung kann entweder dazu benutzt werden, eine räumliche Veränderung in der Eingangswert-Verbindung herzustellen, um eine elektrische Ausgangssignal-Änderung zu bewirken, oder dazu, eine Änderung in den Eingangswcrlcn für eine räumliche Auswahl eines Ausgangs heranzuziehen, Die Anordnung der erstgenannten Art wirkt als Zeichengenerator. Es sei jedoch bemerkt, daß durch diese Anordnung auch andere Funktionen ausgeführt werden können.

In Fig.] ist eine einen Zeichengenerator bzw. Zeichengeber darstellende Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt. Dieser Zeichengenerator enthält /wcckmäßigcrweisc ein ebenes Widerstandselement 10 mit vier Kantenelcktrodcn 12, 14, 16 und 18, von denen jeweils benachbarte in rechtem Winkel angeordnet sind. Das Widcrstandsclcment erstreckt sich grundsätzlich in zwei Dimensionen; es besitzt notwendigerweise auch eine gewisse Dicke. Der spezifische Widerstand des Widcrstandsclcmcnts ist zweckmäßigerweise an allen Stellen des Widcrslandselements gleichmäßig groß. Das Widerstandsclcmeni 10 kann in einer einfachen Form ein Blatt aus Widerstandspapicr oder ähnlichem Material enthalten, das mit den zuvor erwähnten Kanlcnclcktrodcn verbunden ist. Vorzugsweise wird das Widerstandselement jedoch aus einer Halbleiterschicht gebildet, die den Vorteil der leichten Miniaturisierung und Verbindung mit integrierten Schaltungselcmcntcn unterstützt, wie dies weiter unten noch näher erläutert werden wird. Das Widcrstandsclcment 10 ist rcchteckförmig ausgebildet, und zwar vorzugsweise im wesentlichen quadratisch. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, die Ecken des Widersiandselements 10 /wischen den Elektroden in der aus E i g. I ersichtlichen Weise zu beseitigen.

Die beiden nachstehend auch als Venikal-Elektroden bezeichneten Elektroden 12 und 14 sind über Opera lionsverstärker 20 und 22 in geeigneter Weise an Veriikal-Ablenkeinrichtungen bzw. an Ablenkplatten 24 und 26 einer A7V-Anzeigeeinriehlung angeschlossen. AK derartige Anzeigeeinrichtung dient hier eine Kathodenstrahlröhre 28. In entsprechender Weise sind die anderen beiden, nachstehend auch als I lori/onlal-Eleklmden bc/cichneic-ii Elektroden lh und 18 über Operationsverstärker 30 und 32 an Horizontal-Ablcnk platten 34 und 36 der Kathodenstrahlröhre 2f angeschlossen. Die Operationsverstärker werden hiei als Strom-Spannungs-Wandler verwendet.
■5 Über eine Verbindungseinrichtung 38 wird an einer Punkt Pi eine erste Eingangsspannung — £Ί angelegt Der Punkt Pi besitzt in bezug auf die Elektroden 12, 14 16 und 18 — und zwar innerhalb der durch diese Elektroden gegebenen Grenzen — die Koordinaten χ

H) und y\ auf dem Widerstandselemenl 10. Zwischen dei die Spannung - E\ abgebenden Spannungsquellc unc dem Punkt P\ ist ein Widerstand R\ geschaltet. Durch diesen Widerstand R\ fließt von dem Punkt Pi zu der die Spannung — Ei abgebenden Spannungsquelle hin eir Strom /|. An einem zweiten Punkt P2 auf derr Widerstandselement 10 ist über eine Verbindungsein richtung 40 eine eine zweite Spannung — £2 abgebende Spannungsquelle angeschlossen. Der Punkt P2 besitz¹ die Koordinaten X₂ und y₂. Zwischen dem Punkt P₂ unc

2u der die Spannung -E₂ führenden Spannungsquelle is¹ ein Widerstand R₂ geschaltet. Mit Anlegen dei Spannung - E₂ fließt durch den Widerstand R₂ eir Strom I₂. Es sei bemerkt, daß die Verstärker 20, 30 unc 22, 32 bestimmte und vorzugsweise niedrige Eingangs

2> widerstände besitzen, über welche die jeweiliger Stromkreise für die Eingangsströme verlaufen.

Mit Anlegen der Eingangsspannung — E\ findet eine Aufteilung des Stromes /1 zwischen den Elektroden 12 14, 16 und 18 stau, und zwar entsprechend dei

3d Koordinatenlage des Punktes Pi. Die Folge hiervon ist daß ein Elektronenstrahl in der Kathodenstrahlröhre 2f zu einem der Koordinatenlage des Punktes P entsprechenden Punkt 42 hin abgelenkt wird. Daraufhir wird die Spannung — E\ allmählich verringert und die Spannung — E₂ allmählich erhöht, und zwar so lange, bi< lediglich ein Strom den Widerstand R₂ von dem Punki P₂ auf dem Widerslandselement 10 durchfließt. Zl diesem Zeitpunkt ist der Elektronenstrahl der Katho denstrahlröhre zu einem Punkt 44 hin abgelenkt, der dei

•in Koordinatenposition P₂ entspricht. Mit allmählichen' Übergang eines Stromflusses vom Punkt Pi zum Punki P₂ schreibt der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre ein Liniensegment 46, dessen Endpunkte der Punkten Pi und P₂ entsprechen. Bei diesem Vorgang

4^ri wird eine allmähliche Änderung der Widerstandskopplung durch allmähliche Änderung der Stromzufuhi zwischen den Punkten /Ί und P₂ erreicht. Dabei wire: durch den Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre ein durchgehendes Liniciiscgment gezeichnet. Dei

^r)ii allmähliche Übergang der Ansteuerung von einen· Punkt zu einem anderen Punkt erfolgt zweckmäßigerweise durch Verwendung einer Vorrichtung, elic dreieckförmige Ausgangssignale abgibt.

Der Zeichengenerator kann erweitert werden und

Yt eine Vielzahl von auf der Oberfläche eines einer gleichmäßigen spezifischen Widerstand besitzenden Widerstandsclcmcnts 10 verteilten Punkten, wie die Punkte Pi und P₂, erhalten, so daß der Elektronenstrahl der Kathodenstrahlröhre in geeigneter Weise der Form

hd eines alphanumerischen Zeichens oder sonstigen Symbols entsprechend auslenkbar ist. Ein Zeichengenerator dieses Typs ist in F i g. 7 dargestellt. Gemäß I'ig. 7 isi eine Schaltanordnung 48 vorgesehen, die nacheinander auf eine dreieckförmige Ablast-Eingangsspannung 50

hi hin eine Vielzahl von Ausgangsströmen /1 bis I_H abgibt. Die Ausgangssignale besitzen zweckmäßigerweise· ein dreieckförmiges Aussehen, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß der Beginn jedes Signiilsiromes mit

dem Maximum des jeweils vorangehenden Signalstromes zusammenfällt und seinen Maximalwert erreicht, wenn der zuvor abgegebene Signalstrom auf den Wert Null abgesunken ist. Die Summe der Ströme Λ bis /₈ ist zweckmäßigerweise insgesamt konstant. Bei dem dargestellten Beispiel werden diese Ströme den entsprechend bezeichneten Punkten auf dem Widerstandselement 10' zugeführt. Dadurch werden die betreffenden Punkte nacheinander angesteuert, was zur Folge hat, daß Ablenkströme ΑΊ, AS und Ki, V> zur Darstellung der Ziffer 2 auf einer AVV-Abtasteinrichtung, wie einem Oszillographen, auftreten.

Das Widerstandselement 10' gemäß F i g. 7 ist als ebenes Halbleiterelement dargestellt, das bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform den Kollektor eines Halbleiter-Transistorgebildes darstellt. Die Stromzuführungspunkte 52 für die Zuführung der Ströme /ι bis k bilden die Emitterelektroden des betreffenden Transistors. Zwischen dem Kollektor und den Emitterelektroden ist eine Basisschicht 54 vorgcsehen. Die Basisschicht 54 ist mit einem Eingangsanschluß 56 versehen; sie bewirkt eine Gesamtsteuerung der Eingangsströme. Das zuvor erwähnte Halbleitergebilde bringt nicht nur den Vorteil der Reproduzierbarkeit mit sich, sondern führt ferner zu einer Miniaturisierung, indem Verfahrenstechniken betreffend integrierte Schaltungen angewendet werden können, demgemäß ein kleines Halbleiterplättcheii als Einrichtung zur Erzeugung eines oder mehrerer Zeichen verwendet werden kann.

F i g. 2 bis 4 veranschaulichen in Schnittansichten den Aufbau verschiedener Halbleiter-Widerstandselemente. Gemäß Fig. 2 enthält eine Halbleiteranordnung einen p-leitenden Träger 58, der eine η-leitende epitaxiale Schicht 60 trägt. An beiden Enden der Anordnung ist hier eine p-leilende Diffusions-Trennschicht 62 vorgesehen. Eine η-leitende Diffusions-Emitterschicht 64 stellt an bestimmten Stellen einen ohmschen Kontakt zu der Schicht 60 her. Diese Stellen entsprechen den gewünschten Stromzulührungspunkten auf der Widerstandssehiehi 60. F i g. 3 veranschaulicht eine Variante der gerade erläuterten Anordnung. Dabei sind p-leitende Diffusions-Basisschichten 66 zwischen det Diffusions-Emittersehieht 64 und der epitaxialen Schicht 60 vorgesehen. Eine Verbindung zu diesen p-leitenden Diffusions-Basisschichten kann zur Steuerung des über die verschiedenen Diffusions-Emitlerschichten ztigeführten Stromes dienen.

F i g. 4 veranschaulicht eine tier in Verbindung mit F i g. 7 erläuterten Anordnung entsprechende Anordnung, bei der z. B. eine gemeinsame Basisschichi 54 zwischen einer Vielzahl von Diffusions-Emitterzonen 64 und der epilaxiale'i Schicht 60 vorgesehen ist. Hierbei können Diffusions-Emitterzonen 64' in geeigneter Weise verlängert sein, um Kantenkontakte bzw. Elektroden für den Kollektor zu bilden.

F i g. b veranschaulicht eine Variante der betrachteten Anordnung. Gemäß F i g. b sind Emitterkoniaktc fi, <.·.>, c'i und LU über einer Basiselektrode 68 angeordnet. Die Basiselektrode ist mit Seilenkontaklen 70 und 72 versehen. Die Emitterkonlakie c'i und c> sind miteinander verbunden, um einen Strom I₁ aufzunehmen; die Emitterelektroden t'i und c'i sind miteinander verbunden, um einen Strom /.> aufzunehmen. Wenn der Strom /1 abnimmt und der Strom /> zunimmt, erfolgt eine Bewegung der Stromzufuhr in der V'Richüuig. Eine Slromaiifteilung zwischen den Basiskoniakten 70 und 72 kann tion effektiven Siromziilülimngspimkl in der A"-Richtung verschieben. Demgemäß kann der Stromzuführungspunkt effektiv innerhalb der schraffierten Fläche 74 verschoben werden. Durch die Kanten-Anschlußelektroden 12, 14, 16 und 18 Hießen demgemäß > proportionale Ströme,

Fig. 8 veranschaulicht die Anordnung des in F i g. b dargestellten Typs mit Basiskontakten 70' und 72' und mit doppelten Gruppen von Emitterkontakten 1 bis 8. Ein Signale mit drcieckförmigem Verlauf abgebender

κι Signalgenerator 76 gibt ein drcieckförmiges Signal 78 an die Schaltanordnung 48 ab, die daraufhin nacheinander in der in Verbindung mit Fig. 7 erläuterten Weise Ströme /i bis /« abgibt. Im Anschluß daran läuft der umgekehrte Vorgang ab. Dies bedeutet, daß die Ströme

Γι in der Reihenfolge /» bis /| auftreten. Die Ströme l\ bis /_s werden den entsprechend bezeichneten Emittern zugeführt.

Gleichzeitig wird ein von einer Klemme 82 des Signalgenerators 76 abgegebenes Rechtecksignal 80

2t) zwischen dem Basisansehluß 72' und dem Anschluß 70' angelegt. Mit der nacheinander erfolgten Abgabe der Ströii'.e Α bis /s wird dem Anschluß 72' in bezug auf den Anschluß 70' ein Eingangssignal zugeführt, so daß die untere Gruppe der Kontakte 1 bis 8 eine Stromzufuhr in

2") das Widerstandselement bzw. in den Kollektor 10' ' bewirkt. Wie dargestellt, wird zu diesem Zeitpunkt der untere Teil des Buchstabens »ö« geschrieben. Sodann werden die Eingangssigiuile an den Anschlüssen 70' und 72' derart geändert, daß die obere Gruppe der Emitter 1

in bis 8 wirksam ist. In dem Augenblick, in dem clic Stromzufuhr sich zum Emitter 8 hin verlageit, ist die Stromzufuhrstellung, wie I- i g. 8 zeigt, nach oben verschoben. Sodann wird der obere Teile des Buchstabens »ß« geschrieben.

r> Fig. 9 zeigt ein System mit einer Vielzahl von Zeichengeneratoren 84 bis 89, deren auf orthogonale Koordinaten bezogene Ausgangsklemmen an gemeinsamen Leitungen Ai, A'.·, Vi und VS angeschlossen sind. Auch diese Anordnungen besitzen einen gemeinsamen

■in Abtast-Emittereingang 92. An entsprechende Basisanschlüsse der Anordnungen 84 bis 89 sind Leitungen 94 bis 99 angeschlossen. Über diese Leitungen kann jeweils eine bestimmte Anordnung der vorgesehenen Anordnungen ausgewählt werden, um jeweils ein gewünschtes

■Γι Zeichen auf den Leitungen Ai, AS, Vi und V> elektrisch darzustellen. Die Anordnungen weisen bei dem Beispiel Emitterformen einsprechend den Ziffern »1«, »2«, »3« und »4« auf. Ferner sind zwei Anordnungen vorgesehen, deren Emitter den Buchstabenfolgen »G O« und »() K«

Mi entsprechend geformt sind. Eine Leitung 100 führt zu zwei weiteren Basisaiischlüssen hin, tlic in den Anordnungen 88 und 89 enthalten sind. Über diese Leitung 100 können die Buchstaben »G« und »()« aufeinanderfolgend abgetastet werden: die Buchstaben

Vi »()« und »K« können in der in Verbindung mit I- i g. 8 erläuterten Weise des Abtastern des oberen und unteren Teils des Buchstabens »B« aufeinanderfolgend abgetastet werden.

In Fig. 10 bis 14 sind voneinander getrennte Bereiche

mi einer I lalbleitcr/cicheiigeneraioranordnung des zuvor beschriebenen Typs dargestellt. Im Unterschied zu ilen zuvor betrachteten Füllen werden Masken verwendet, um derartige Bereiche durch herkömmliche Verfahrensschritte herzustellen. I·' ig. 10 zeigt dabei eine p-leilende

h^ri Diffusions-Trennzone. die eine Insel aus epitaxialem n-leitcndcn Kollekiornaierial 10J umgibt. Diese MaIcrialzone bildet das WideriaiulseleiiieiH. Die Kollekiorschichl eines npii-l'luiiuriruusisiors hesilzl einen Wider-

stand, dessen GröUe bei einem typischen Verfahrensschritt 500 Ohm pro Flächeneinheit beträgt. Dieser Wert kann durch entsprechende Änderung des Verfahrens geändert werden. Fig. 10 zeigt in entsprechender Weise eine Basis-Diffusionszonc 104, die ebenfalls p-lcitend ist. Die betreffenden Basis-Diffusionszonen erstrecken sich dabei nicht zu einer gemeinsamen Trägerschicht hinab, wie dies bei der zuvor erwähnten Isolations-Diffusionszone der Fall ist. Die Masken für die Elemente 102 und 104 werden getrennt benutzt.

Fig. Il zeigt die Emitterbereiche 106 und die Anschlüsse oder Elektroden 108 für die Kante des epitaxialen Kollektors. Fig. 12 zeigt ohnische Verbindungen zu den Emittern, zur Basis und zum Kollektor hin. F'ig. 13 zeigt schließlich zu den verschiedenen Elementen hinführende Aluminiumanschliis.se. Bei diesem besonderen Beispiel bestehen lediglich acht Verbindungen zu den Emittern hin. Die Auswahl der Gruppe an Kmiitern ist rein willkürlich; es dürfte somit einzusehen sein, daß auch einige andere Gruppen von Emittern benutzt werden könnten, um ein gewünschtes Zeichen oder Symbol darzustellen. F ig. 14 zeigt die gesamte Anordnung. Wie ersichtlich ist. kann eine besondere Halbleiteranordnung dieses Typs dazu benutzt werden, gegebenenfalls mehr als ein Zeichen zu erzeugen.

Fig. 5 zeigt ein Schaltbild eines Widerstands-Analogons eines Zeichengenerators gemäß der Erfindung. Gemäß Fig. 5 ist wieder eine Schaltanordnung 48 vorgesehen, die durch ein ihr zugeführtes dreieckförmiges Eingangssignal 50 abgetastet wird und nacheinander dreieckförmige Stromsignale /|, />, h und U abgibt. Diese Stromsignale werden jeweils einer Gruppe von V'-Widersständen 110 bis 113 und einer Gruppe von X-Widerständen 114 bis 117 zugeführt. »Dämpfungs«- Widerständc 118 bis 121 leiten einen Überstrom nach Erde ab. Die V'-Widerstände sind miteinander verbunden und führen zum Eingang des Operationsverstärkers 20 hin, der mit seinem Ausgang an der V-Ablenkplatte 24 der Kathodenstrahlröhre 28 angeschlossen ist. In entsprechender Weise sind die A'-Widcrstände über den Operationsverstärker H) an der A'-Ablenkplatte 34 angeschlossen. Die übrigen Ablenkplatten sind geerdet. Wie bei dem zuvor betrachteten Ausführungsbeispiel bewirkt auch hier der Strom eine Abtastung der verschiedenen Widersiandselementc zwecks Abtastung eines Zeichens. So kann /. B. die Ziffcrnfolge 122 dargestellt werden. Dabei werden nicht nur die Endpunkte derartiger Segmente abgetastet, sondern vielmehr Segmente. Die Anordnung nach F i g. 5 ist zwar für viele Anwendungsfällc geeignet; sie ist jedoch aufgrund des normalerweise für eine große Anzahl an Widerständen erforderlichen Raumbedarfs relativ platzraubend. Dies ist dabei dann der Fall, wenn ein darzustellendes Zeichen mit einiger Genauigkeit dargestellt werden soll. Den Widerslandsnetzwerken haftet ferner der Mangel der Reproduzierbarkeil an. Dadurch müssen die Widerstände normalerweise unter Aufwendung erheblicher Sorgfalt unter Zugrundelegung enger Toleranzen ausgewählt werden, um die gewünschte Genauigkeit bei der Zeichendarstellung /u erzielen. Demgemäß wird ein durchgehendes Widerstandselement bevorzugt, da es ausgezeichnet reproduzierbar ist und !"chlor bei einer derartigen Anordnung zur Ausgleichung neigen. Darüber hinaus kann ein durchgehendes Widerstandscleiuent in höchstem MuUe miniaturisiert werden, und zwar durch Anwendung der obenerwähnten Verfahrenstechniken betreffend die Herstellung integrierter Schaltungen.

Eine Stromsteueranordnung gemäß der Erfindung enthält ein Widerstandselement, bei dem die Werte von Eingangssignalen die räumliche oder physikalische

> Stellung eines bestimmten Ausgangssignals bestimmen. Fig. 15 zeigt eine derartige Anordnung.

Gemäß Fig. 15 ist ein Widerstandselemcnt 124 vorgesehen, das zwei Eingangsanschlüsse 126 und 128 und einen zwischen diesen Eingangsanschlüssen vorge-

1» sehenen dritten Anschluß 130 aufweist. Nahe einer Kante des Widerstandselements ist hier eine Vielzahl von Ausgangsanschlüssen 132 vorgesehen. Das Widerstandsclement 124 erstreckt sich zumindest in zwei Dimensionen; es besitzt selbstverständlich eine gewisse

i-> endliche Dicke. Das Widerstandselemcnt besitzt vorzugsweise einen konstanten spezifischen Widerstand pro Flächeneinheit. Das Widerstandselement kann z. B. eben ausgebildet sein und aus irgendeinem Widerstandsstoff bestehen, wie aus mit einem Widerstands-

-Ό Überzug versehenem Papier. Eine Halbleiterschicht wird jedoch bevorzugt, da diese miniaturisierbar ist und Teil einer integrierten Halbleiterschaltung od. dgl. sein kann.

Bei dem in F i g. 15 dargestellten Ausführungsbeispiel

.'i besitzt das Widerstandselement 124 vorzugsweise die Form eines ebenen Halbkreises. Dabei sind die Eingangsklemmen 126 und i28 an den Enden des betreffenden Halbkreises nahe des Durchmessers vorgesehen. Der Eingangsanschluß 130 liegt vorzugs-

m weise nahe der Mitte des halbkreisförmigen Widerslandselements. Er liegt auf einem ein gemeinsames öezugspotential oder Erdpotential führenden Schallungspunkt. Die Ausgangsanschlüsse 132 sind in geeigneter Weise entlang des gekrümmten Bereiches

Γ. des Halbkreises angeordnet.

jeder der Ausgangsanschlus.se 132 ist mit dem .Steueranschluß einer Verstärker- oder Steuereinrichtung verbunden, wie mit einem Transistor. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Anschlüsse

κι 132 mit entsprechenden Basiselektroden von Transistoren 134 bis 138 verbunden. Die Emitter der Transistoren 134 bis 138 sind miteinander verbunden und werden von einer Stromquelle 139 her mit Strom gespeist.

Den Eingangsanschlüssen 126 und 128 werden

•r> komplementäre Eingangsspannungen bzw. Eingangsströme zugeführt, beispielsweise in der Form χ V und (I - v^ K oder .v/und (1 - x)l Dabei ist der Faktor ν als ein der Anordnung zugeführtes Eingangssignal zu betrachten. Sind beide den Anschlüssen 126 und 128

"in z.ugeführtc Eingangssignale z. B. positiv, so liegt der Eingangsanschluß 130 auf einem solchen Potential, das, bezogen auf das Potential an den Anschlüssen 126 und 128, negativ ist. Dieser Fall kann, sofern erwünscht, umgekehrt werden, so daß dann beide Anschlüsse 126

')) und 128, bezogen auf den Anschluß 130, negatives Potential führen. Wird der Faktor ν geändert, was bedeutet, daß der Anteil der bzw. des den Anschlüssen 126 und 128 zugeführten Eingangsspannung bzw. Eingangsstromcs geändert wird, so tritt auf dem

hii Widerstandselement 124 eine abweichende .Spannungsverteilung auf. Derartige Spannungsverleilungen sind für zwei typische Fälle in Fig. 40 und 41 veranschaulicht. Gemäß Fig.40 wird eine Spannung von -^r>V z. B. an diametral gegenüberliegenden linden des

h^ri halbkreisförmigen Widerstandselements angelegt. Damit treten auf dem Widcrstandselement Äquipolentiallinien mit den jeweils bezeichneten Spannungen auf. Die dem höchsten oosiliven Potential ι·ηκηι·ι>ιΊιι·ηιΙι> λπιιί.

potentiallinie tritt dabei in dem Spannungsvcrteilunjisfeld direkt gegenüber dem geerdeten Eingangsanschluß auf. Zurückkommend auf F i g. 15 sei bemerkt, daß der Ausgangsanschluß 132 direkt gegenüber dem Eingangsanschluß 130 liegt und sumit die höchste Spannung' führt. Dies hat zur Folge, daß der an diesem Anschluß angeschlossene Transistor 136 leitend gesteuert wird. Die Transistoren und die Spannungswertc sind dabei so gewählt, daß die anderen Transistoren zu diesem Zeitpunkt im nichtleitenden Zustand sind. Bezugnehmend auf Fig. 41 sei bemerkt, daß dort die an diametral gegenüberliegenden Hingangsanschlüssen angelegten Spannungen -4 V und — 6 V betragen. Mit Auftreten dieser Eingangsspannungen verschiebt sich der positivste Punkt in dem Spannungsverteilungsfeld zu der Stelle 133 hin, an welcher der Transistor 137 gemäß Fig. 15 mit seiner Basis angeschlossen ist. Der Transistor 137 gelangt dadurch in den leitenden Zustand. Durch Ändern des Wertes .v. der die komplementären Eingangswerte bestimmt, erfolgt eine einfache Stcucrung des von der Stromquelle 139 abgehenden Stromes zwischen den Kollektoren der Transistoren 134 bis 138. Die Kreisform bei dem Widerstandselement hpt sich als vorteilhaft erwiesen, da sie bei Änderungen des Wertes .* eine nahezu konstante Trennung der ausgewählten Ausgangsanschlüsse bewirkt.

Fig. 16 zeigt in einem Kurvendiagramm die Abhängigkeil des Logarithmus der Spannung entlang der kreisförmigen Kante des Widerslandselcments 124 von verschiedenen Kombinationen von den Anschlüssen 126 und 128 zugeführten positiven komplementären Spannungen. In diesem Beispiel ist festzustellen, daß der negativste Punkt an einer Stelle entlang der kreisförmigen Kante des Widerstandselements 124 auftritt. Die Lage dieses Punktes wird durch den Winkel Θ bestimmt. Fig. 17 zeigt die Änderung der minimalen Spannung gemäß Fig. 16 in Abhängigkeit von Änderungen des Wertes x. Dabei zeigt sich, daß bei relativ großen bzw. relativ kleinen Werten χ die betreffende Spannung einen niedrigen Wert besitzt. Die Transistoren können jedoch durch die Änderung des Vorspannungswertes χ entsprechend geschaltet werden, und in vorteilhafter Weise kann eine Stromsteuerung erfolgen. Dabei kann der von der Stromquelle 139 abgegebene Strom nahezu vollständig durch einen ausgewählten Transistor hindurchfließen. Wenn der Wert χ allmählich geändert wird, geht die Abgabe eines Ausgangsstroms allmählich vom Kollektor eines Transistors zum Kollektor eines anderen Transistors über.

Fig. 18 zeigt eine Slromsteuereinrichlung mit zwei Transistoren 140 und 141, die gemeinsam an den Stellen vorgesehen sind, an denen sich die Eingangsanschlüsse befinden. Im Zusammenhang mit diesen Transistoranordnungen ist ferner schematisch deren Verbindung mit dem Widerstandselement 124 dargestellt. Jeder der beiden Transistoren enthält einen Emitter 142 und eine zwischen dem Widerstandselement 124 und dem Emitter vorgesehene Basis 144. Das Widerstandselcment 124 kann z.B. ein η-leitendes Halbleitermaterial enthalten. Die Basis 144 und der Emitter 142 enthalten dabei p-leitendes bzw. η-leitendes Halbleitermaterial. Das Widerstandselement gemäß Fig. 18 ist somit ein durch die Transistoren 140 und 141 stromgcstcue-rtc-s Element.

Fig. 19 zeigt in ähnlicher Weise ein Halbleiter-Widerstandselcmcnt 124', das an Eingangsanschliissen 126' und 128' durch Transistoren 146 und 148 stromgcsieuert ist. Dabei werden den Basen der Transistoren 146 und 148 Spannungen entgegengesetzten Vorzeichens zugeführt. Die Emitter dieser Transistoren sind über Widerslände 150 bzw. 152 an einci Stromquelle angeschlossen. Da-, Widcrstandselemcni ■5 124' besitzt wie die zuvor betrachteten Ausführungsbeispiele in wünschenswerter Weise eine Halbkreisform Beim vorliegenden Beispiel ist jedoch ein drittel Eingangsanschluß 130' nahe der Mitte des Bogcnumfangs vorgesehen. Die Ausgangsanschlüsse 132' sind

ι» hier entlang der geraden Durchmesserkante des VVidcrstandsclements vorgesehen. An diesen Ausgangsanschlüssen sind die Basiselektroden der Transistoren 134' bis 138' angeschlossen. Die Emitter dieser Transistoren sind an einer gemeinsamen Stromquelle

r> angeschlossen.

I" ig. 42 veranschaulicht die Spannungsverteilung fiii eine Anordnung, wie sie in Fig. 19 dargestellt ist, um! zwar für den Fall, daß die an diametral gegenüberliegenden Stellen des Widerstandselcmcnls zugeführter

2» Eingangsspannungen gleich groß sind. Fig.43 veranschaulicht im Unterschied dazu einen Fall, bei dem verschieden grobe Spannungen an die betreffenden Stellen des Widcrsiandsclemcnts angelegt sind. In diesem Fall tritt an einer Stelle 284 eine eindeutige

2> Spannung auf.

Die in Fig. 19 dargestellte Anordnung kann in entsprechender Weise wie die in Fig. 15 dargestellte Anordnung verwendet werden. So kann die betreffende Anordnung z. B. eine Schaltanordnung besitzen, die aiii die Zuführung eines Analog-Eingangssignais hin jeweils einen von fünf Schaltern einschaltet. Dabei wird der den Emitterelektroden der zuvor erwähnten Transistoren zugeführte Strom selektiv an eine Kollektorelektrodc der vorhandenen Kolleklorelektrodcn abgegeben. Ein

r> anderer bedeutender Anwendungsbereich für die Anordnung des in Fig. 15 und 19 dargestellter allgemeinen Typs besteht in der Verwendung als Eingangs-Schaltanordnung für einen weiter unten noch näher zu beschreibenden Zeichengenerator.

Ein Widcrstandselement kann natürlich auch andere Formen als die eines Halbkreises besitzen. Die Halbkreisform hat sich jedoch als diejenige l-'onr herausgestellt, die wesentlich praktische Vorteile mil sich bringt. In F i g. 44 und 45 sind Spannungsverteilung gen auf einem drcieckförmigen Widerstandsclemcni unter Zugrundelegung der in den betreffenden Figurer angegebenen Spannungen veranschaulicht.

Wie ersichtlich, sind die Spannungsverlcilungcn aiii den Widersiandselcmenten 124 und 124'z. B. de. art, dali

5(i die Ausgangsanschliissc 132 und 132' nicht zu dicht beicinanderstehen dürfen. Ist der Abstand zu gering, se bereitet das selektive Leitendwerden eines Transistors in bezug auf seinen Nachbartransistor Schwierigkeiten Deshalb ist es erwünscht, weitere Signalformungssüifer

Yi vorzusehen, wie dies Fig. 20 veranschaulicht. Die ir F i g. 20 vorgesehenen Transistoren 134' und 138 entsprechen den in Fig. 19 vorgesehenen und entsprechend bezeichneten npn-Transistoren. Diese Transistoren können, wie nachstehend noch näher crläutcri

hfi werden wird, in derselben integrierten Schaltung enthalten sein, in der das Widerstandselcment 124 enthalten ist. Die Kollektoranschlüsse der Transistorer 134' und 138' sind mit den Basen der pnp-Transistorer 154 und 156 verbunden. Diese Transistoren steuerr

h^r> ihrerseits npn-Transistoren 158 und 160. Die Transistoren 158 und 160 sind mil einer gemeinsamer Fmittersiromquellc verbunden. Es dürfte cinzuschcr sein, daß entsprechende Reihenschaltungen auch ar

anderen Ausgangsanschlüssen 132' des Widcrstandselements 124' angeschlossen sind. Der letzte Transistor jeder dieser Reihenschaltungen ist mit seinem Emitter an der erwähnten Emittcrstromquelle angeschlossen. In einer integrierten Schaltungsau^r.führung können die Transistoren 154 und 156 pnp-Lateraltransisloren enthalten. Mit der zusätzlichen Verstärkung ist eine leichtere Auswahl von Spannungspegeln möglich, was zur leichteren Auswahl eines bestimmten Ausgangstransistors führt. Demgemäß kann eine größere Anzahl an Ausgangsanschlüssen 132' auf dem Widerstandselement vorgesehen sein. Diese Schaltung ermöglicht ferner, die Ausgangstransistoren bei einem anderen Gleichspannungspegel zu betreiben als die erste Reihe der npn-Transistoren.

Pig. 21 zeigt eine weitere Anordnung zur Erhöhung der Anzahl an auf dem Widerstandselemcnt 124' vorzusehenden Ausgangsanschlüssen 132'. Bei dieser Anordnung wird ein erhöhter Steuerstrom für eine stärkere und gleichmäßige Spanhungstrennung zwischen den Ausgangsanschlüssen benutzt. An den Ausgangsanschlüssen 132' sind die Basen der Transistoren 161 bis 168 angeschlossen. Die Emitter dieser Transistoren sind an einer gemeinsamen Stromquelle angeschlossen. Zwischen jeweils zwei Ausgangsanschlüssen 132' und zwischen den äußersten Ausgangsanschlüssen und den Eingangsanschlüssen 126' und 128' sind jeweils zwei antiparallelgeschaltete Dioden 170 und 172 geschallet. Somit weiden die Spannungen zwischen jeweils zwei Ausgangsanschlüssen auf der Größe des Durchlaßspannungsabfalls einer Diode gehalten. Demgemäß ist die an den Steuerpunktcn auftretende Gesamtschwingung ebenfalls verringert. Es kann jedoch auch ein höherer Steuerstrom benutzt werden, ohne dabei Gefahr zu laufen, daß bei einem oder mehreren der Transistoren ein Emitterdurchbruch auftritt. Es hat sich daher gezeigt, daß mit Hilfe dieser Schaltung eine verbesserte Auswahl einer Ausgangssteuereinrichtung aus einer größeren Anzahl von Ausgangssteuereinrichtungen möglich ist. Auch hier wird durch den jeweils ausgewählten Transistor der gemeinsame Emitter-Eingangsstrom zu der Kollektorelcktrode des betreffenden Transistors hingeleitct.

F i g. 22 zeigt eine kompliziertere Anordnung, die eine erste halbkreisförmige η-leitende Halbleiterschicht 174 enthält, über welcher eine halbkreisförmige p-leitende Halbleitcrschicht 176 liegt. Bei dieser Anordnung bildet die Schicht 176 das Widerstandselement und stellt die Basis eines Transistors dar. Die Anordnung ist dabei so ausgelegt, daß sie einen nahezu gleichmäßigen spezifischen Widerstand besitzt. Um die halbkreisförmige Kante der Schicht 176 herum ist eine Vielzahl von η-leitenden Emittern 178 vorgesehen. Diese Emitter liegen über der Schicht 176; sie sind miteinander verbunden und an einer einen Strom h abgebenden Stromquelle angeschlossen. Der Schicht 176 werden ferner über Kontakte 180 und 182 komplementäre Stcuer-Eingangssignale zugeführt. Ein hier vorgesehener Mittelkontakt 184 ist geerdet. Die beiden Kontakle 180 und 182 führen in bezug auf Erde positives Potential. Ein Kontakt 186 verbindet die n-lcitende Schicht 174 mit einer eine positive Spannung abgebenden Spannimgsquelle. Wie ersichtlich, sind die Ausgangstransistoren dieser Anordnung und das Widerstandselement in ein und demselben Gebilde enthalten. Dabei ist jeder Transistor mit einem Emitier 178 an einer gemeinsamen Stromquelle angeschlossen. Ein Bereich der Schicht 176 bildet die jeweilige Transistor-Basiselektrode. Ein entsprechender Bereich der Schicht 174 bildet jeweils eine Kollektorelektrode.

In der Anordnung gemäß Fig. 22 ist eine weitere Verstärkerstufe vorgesehen. Um die kreisförmige ■j Kantenschicht 176 herum sind von der Kante beabstandet nahe der Emitter 178 p-leitende Elemente 188 an eine gemeinsame Stromquelle angeschlossen. Um die Elemente 188 herum sind C-förmige p-leitende Diffusionszonen 190 vorgesehen, die mit entsprechenden

I» Ausgangselementijn verbunden sind. Die zusätzlichen Elemente 188 und 190 bilden zusammen mit der Schicht 174 zusätzliche pnp-Transistoren, entsprechend den Transistoren 154 und 156 gemäß F i g. 20.

Der Transistorteil der in Fig. 22 dargestellten

i> Anordnung arbeitet wie folgt. Zunächst sei unter Außerachtlassung der durch die Elemente 188, 174 und 190 gebildeten pnp-Berciche die Schicht 176 als ein Element betrachtet, das über die Kontakte 180 und 182 von Komplementär-Stromquellen her angesteuert wird.

2(i Die Kontakte 180 und 182 führen in bezug auf den Kontakt 186 negatives Potential. Demgemäß tritt auf der Schicht 176 eine solche Spannungsverteilung auf, daß einer der Emitter 178 einen größeren Anteil des Stromes h führt als die übrigen Emitter. Dieser Strom fließt in die Schicht 174 und über deren Widerstand zum Kontakt 186 hin. Dabei tritt ein Spannungsabfall auf, der bewirkt, daß der Bereich der Schicht 174 unter dem am stärksten leitenden Emitter negativer wird als alle übrigen Bereiche der betreffenden Schicht. Es sei

jo angenommen, daß der Emitter 178 um 10 mV positiver ist als die benachbarten Emitterelektroden und daß die diese benachbarten Emitterelektroden enthaltenden Transistoren vollständig im nichtleitenden Zustand sind. Es hat sich dabei gezeigt, daß der den ausgewählten Emitter durchfließende Strom bei einer Temperatur von 25°C etwa l,5mal so hoch ist wie der die benachbarten Emitter durchfließende Strom.

Dies genügt, um zwischen benachbarten Bereichen der Schicht 174 einen gut über 100 mV liegenden Spannungsunterschied hervorzurufen. Nunmehr bewirkt der negativere Bereich der Schicht 174 das Fließen eines Stromes /j durch einen pnp-Transistor, der durch die Elemente 188 und 190 sowie durch einen derartigen Bereich gebildet ist. Der betreffende pnp-Transistor gibt tatsächlich den gesamten Strom Is an eine der jeweils an eines der Elemente 190 angeschlossenen Ausgangsklemmen ab.

Die Anordnung gemäß Fig. 22 ist ferner so ausgebildet, daß weitere pnp-Lateraltransistoren gebil-

5n det sind, die einen Strom zu der Schicht 176 zurückführen. Auf diese Weise wird der in einem ausgewählten Bereich der Schicht 174 hervorgerufene Spannungsunterschied noch vergrößert. Die Diffusionszonen 190 liegen dicht bei der Schicht 176; ein gewisser Betrag des Stromes wird von dem ausgewählten Ausgangsbereich zu der Schicht 176 zurückgeleitet. Zufolge der erläuterten Maßnahmen genügen die um die Schicht 176 herum auftretenden schmalen Spannungsprofile, um eine vollständige und schnelle Durchschaltung eines Ausgangs zu bewirken.

Fig. 23 veranschaulicht eine andere Ausführungsform der Anordnung nach Fig. 22. Dabei ist die Kollektor-Diffusionszone 190 eines pnp-Transislors in eine Vielzahl einzelner Elemente 190;) bis t90d

b5 aufgeteilt. Diese Lösung ist in der Schallung gemäß Fig. 24 dann brauchbar, wenn aufeinanderfolgend derartige pnp-Gebildc verwendet werden, wie sie hier mit 192 bezeichnet sind. Die pnp-Gebildc sind an

gesonderte npn-Transistoren 194 in einem speziellen Muster angeschlossen. Die Kollektoren der Transistoren 194 sind an verschiedene Kollektorleitungen 196 angeschlossen, um auf diesen Leitungen ausgewählte Ausgangssignale auftreten zu lassen. So kann z. B. an die Leitungen 1% entsprechend einem Binärkode Spannung angeschaltet werden. Der Binärkode bezeichnet dabei in binärer Darstellung diejenige Stelle, die durch ein Widerstandselement ausgewählt ist, das durch die Schicht 176 gemäß Fig. 22 gebildet sein kann. Nicht benutzte Kollektorelemente eines Transisturs 192 sind geerdet. Die Verbindungen 193 bilden Rückkopplungswege zur Schicht 176 hin.

In Fig. 25 ist eine Anordnung dargestellt, die zur Multiplizierung und für ähnliche Zwecke brauchbar ist. Diese Anordnung kann auch als elektrisches Analogon eines mechanischen Potentiometers angesehen werden. Die in Fig. 25 dargestellte Anordnung enthält einen planaren epitaxialen η-leitenden Kollektor 198, der einen gleichmüßigen spezifischen Widerstand besitzt und der mit länglichen Endkoniakten 200 versehen ist. Zwischen den Endkontakten ist eine p-leitende Basisschicht 202 vorgesehen, die die Kollektorschicht 198 überlagert. Dadurch ist ein Widerstandselement gebildet. Die Basisschicht besitzt einen gleichmäßigen spezifischen Widerstand; sie ist zweckmäßigerweise halbkreisförmig ausgebildet, wobei die Durchmesserseite dieser Halbkreisform längs einer Seite des Kollektors 198 zwischen den Kontakten 200 liegt. Entlang und oberhalb der gekrümmten Seite der Basisschicht 202 ist ein durchgehender Emitter 204 vorgesehen. An den Enden und in der Mitte der Basisschicht sind Kontakte 206, 208 und 210 vorgesehen.

Ein komplementäres Eingangssignal, d. h. ein Eingangssignal der Form xl und (1— x)l. wird den Kontakten 206 und 208 zugeführt. Die durchgehende Emitterzone 204 ist in geeigneter Weise an eine Stromquelle angeschlossen. Der Kontakt 210 ist geerdet. Auf der Basisschicht 204 tritt eine solche Spannungsverteilung auf, daß die Spannung entlang und unterhalb des Emitters 204 sich ändert. So können z. B. gemäß der Erfindung die den Kontakten 206 und 208 zugeführten komplementären Spannungen, bezogen auf die Spannung am Kontakt 210, negativ sein. Dadurch tritt ein relativ positives Maximum unterhalb eines ausgewählten Bereiches des Emitters 204 auf. Ein dem Emitter 204 zugeführter Strom fließt zu dem Kollektor 198 hin, und zwar im wesentlichen an der Stelle, an der ein derartiges Maximum auftritt. Der betreffende Sirom wird dann auf die Kontakte 200 entsprechend den relativen Abständen zwischen dem betreffenden Punkt, an dem das positive Spannungsmaximum herrscht, und den betreffenden Kontakten aufgeteilt. Auf diese Weise ist ein elektrisches Potentiometer mit einer wirksamen Verbindung zwischen Emitter 204 und Kollektor 198 geschaffen, die entsprechend den den Kontakten 206 und 208 zugeführten komplementären Eingangssignalen entlang des Emitters 204 verschiebbar ist.

Die Anordnung gemäß F i g. 25 eignet sich als Multiplikator, dessen eine veränderliche Multiplikütorgröße der dem Emitter 204 zugeführte Strom ist und deren andere Multiplikatorgröße ein Faktor χ ist, der die den Kontakten 206 und 208 zugeführten komplementären Ströme steuert. Derartige Ströme besitzen die Größe v/und(l —x)l. Das zwischen den Kontakten 200 abnehmbare Differenz-Ausgangssignal hat sich als ein Ausgangssignal erwiesen, das linear proportional dem Produki der Eingangsgrößen ist. Nachstehend sei Fi g. 26 näher betrachtet, in der die Wirkungsweise der in Fig. 25 dargestellten Anordnung veranschaulicht ist. Der an einem der Kontakte 200 auftretende S'.rom I, isi gleich

-'cc

und der an dem anderen Kontakt 200 auftretende Snom /2 ist gleich

- -coswV

In diesen Ausdrücken bedeutet ;; den Abstand eines Kontaktes 200 von der Mitte der Anordnung, r ist der Radius des Emitters von der Mitte der Anordnung aus betrachtet, /ist der Emitterstrom, und θ ist der Winkel desjenigen ausgewählten Bereiches der Anordnung, in welchem eine Verbindung vom Emitter zum Kollektor 198 hergestellt ist. Damit ändern sich die Ausgangsströme mil Jem Kosinus des Winkels Θ. Der Winkel 6>, der diejenige Stelle angibt, an der eine Stromübertragung vom Emitter zum Kollektor stattfindet, ändert sich mit der zuvor genannten Größe v, und zwar entsprechend einer entgegengesetzten Kosinusbeziehung. Dadurch bewirkt die vorliegende Anordnung eine nahezu lineare Multiplikation der zuvor erwähnten Eingangswerte. Die Multiplikationscinrichtung zeichnet sich durch kurze Anstiegszeiien, extrem geringe Verzerrung und einen

jo weiten Dynamikbereich aus. Die betreffende Einrichtung kann ferner sehr kompakt sein, womit sie für integrierte Halbleiterschallungsanordnungen geeignet ist.

Fig. 27 zeigt eine Doppel-Miiltiplikationseinrichtung des in Fig. 25 dargestellten Typs. Die Einrichtung gemäß Fig. 27 enthält neben den zuvor betrachteten Elementen eine weitere Basissschicht 202', deren geradliniger Durchmesserbereich dem geradlinigen Durchmesserbereich der Basisschicht 202 benachbart ist. Die betreffende Basisschicht 202' liegt oberhalb derselben Kollektorschicht 198 Ein Kontakt 206' der Basisschicht 202' ist mit dem Kontakt 208 verbunden; ein Kontakt 208' der Basisschicht 202' ist mit dem Kontakt 206 verbunden. Dadurch ist ein VierQuadranten-Mulliplikator geschaffen, wie dies anhand von F i g. 28 näher erläutert werden wird. In F i g. 28 sind den bisher betrachteten Elementen entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Gemäß Fig. 28 erfolgt die Steuerung der Emitter

in 204' und 204 durch zwei zu einer Differenzschaltung gehörende Transistoren 212 und 214, deren Basen ein V-Eingangssignal zugeführt wird und deren Emitter einen gemeinsamen Emitterstrom /, aufnehmen. Der dem Emitter 204' zugeführte Emitterstrom ist gleich V7,.

und der dem Emitter 204 zugeführtc Emitterstrom ist gleich (1 — Y)If. In entsprechender Weise werden die miteinander verbundenen Kontakte 206', 208 und 206, 208' von zwei in einer Differenzschaltung enthaltenen Transistoren 216 und 218 gesteuert, die an ihren Basen

bü ein Eingangssignal X aufnehmen. Der Kontakt 210 ist geerdet. Die erste Gruppe der miteinander verbundenen Kontakte nimmt einen Strom Λ7_ν auf, und die andere Gruppe der miteinander verbundenen Kontakte nimmt einen Strom (1 - X)h auf. Dabei ist /, derjenige

b5 Strom, der den Emittern der Transistoren 216 und 218 zugeführt wird. Zwischen den Kontakten 200 tritt sicher ein Ausgangs-Differenzsignal auf, das das Produkt der Größen X und Kin vier Quadranten ist. Dies bedeutet.

daß das Vorzeichen der Eingangsgrößen mit berücksichtigt wird.

In Fig. 29, JO und 31 ist die Wirkungsweise des in F i g. 28 dargestellten Multiplikators veranschaulicht. Iede dieser Figuren zeigt die Konfiguration von ι Doppel-Widerstands-Basisbereichen des in Fig. 28 dargestellten Multiplikators. Während des Betriebes der in Fig. 28 dargestellten Anordnung sind an den beiden Emittern zwei um 180° gegeneinander verser/tc Stromzuführungszonen vorhanden, wie dies durch die in ι υ Fig. 29, 30 und 31 eingetragenen Doppelpfeile 220 angedeutet ist. Wenn die Emitterströme gleich groß sind, spielt die Größe der Stromzuführungszonenwinkel keine Rolle, da jeweils derselbe Anteil des Gesamtstromes, nämlich eine Hälfte, den jeweiligen Kollektorkon- r> takt 200 erreicht. Fig. 29 veranschaulicht diesen Zustand. Wenn im Unterschied dazu zwischen den Stromzuführungszonen und den Kollektorkontakten jeweils ein Winkel von 90° vorhanden ist, spielt die Größe der beiden Emitterströme ebenfalls keine Rolle, da jeder Koliektorkontakt von jeweils einer Hälfte des Stromes erreicht wird. Dieser Fall ist in Fig. 30 veranschaulicht. Lediglich in dem Fall, daß die beiden Emitterströme und die Winkel ungleich groß sind, tritt ein Differenz-Ausgangssignal auf. Dabei zeigt sich, daß das so erzeugte Ausgangssignal gleich dem Produkt der Eingangssignale ist. Der letzte Fall ist in Fig. 31 veranschaulicht. Der Multiplikator gemäß der Erfindung ist in typischer Weise als Modulator, Frequenzvcr· doppler, Rechteckwellenumformer oder als Breitband- κι Verstärkungsregelungseinrichtung verwendbar.

Fig. 32 zeigt eine Anordnung des gleichen Typs wie sie Fig. 25 zeigt. Fabei sind den in Fig. 25 vorgesehenen Elementen hier entsprechende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Anordnung gemäß Fig. 32 unterscheidet sich von der Anordnung gemäß F i g. 25 darin, daß der Emitter 204 sich entlang der geraden Durchmesserkante des Kollektors 198 erstreckt, während der Eingangskontakt 210 in der Mitte des gekrümmten Umfangsteiles des Kollektors vorgesehen ist. Die Anordnung funktioniert im übrigen in nahezu gleicher Weise wie die oben betrachtete Anordnung; sie kann als ein elektrisch betätigtes Potentiometer betrachtet werden. Die betreffende Anordnung ist ferner für die Darstellung einer -n umgekehrten Kosinusfunktion zwischen den Kontakten 200 auf eine lineare Änderung der den Eingangskontakten 206 und 208 zugeführten Eingangssignale hin verwendbar. Diese Art der Anordnung stellt in geeigneter Weise einen Funktionsgenerator dar.

Ein weiterer Funktionsgenerator ist in Fig. 33 dargestellt. Die auch hier vorgesehene Kollektorschicht 198 ist mit einem geformten Koliektorkontakt 222 versehen, der gegenüber der geraden Seite der Basisschicht 202 liegt. Mit Zuführung von sich ändernden komplementären Eingangssignalen zu den Kontakten 206 und 208 zwecks Verschiebung der Stromzuführungszone entlang des Emitters 204 ändert sich der Abstand zu dem Koliektorkontakt 222. Damit ändert sich das von dem Kontakt 222 abnehmbare bo Ausgangssignal entsprechend der Form dieses Kontakts 222. Eine andere Anordnung zur Darstellung einer beliebigen Funktion benutzt einen geradlinigen Koliektorkontakt 224 und eine geformte vergrabene Halbleiterschicht 226, die in entsprechender Weise den Widerstand zwischen dem Kontakt 224 und der Stelle, an der sich der Emitter 204 befindet, beeinflußt. Die vergrabene Schicht besitzt im Vergleich zu dem Kollektor nahezu den Widerstand Null. Damit besteht die Wirkung dieser Schicht darin, den Koliektorkontakt dichter oder weiter an den bzw. von dem Emitter anzuordnen. Durch Ändern der Form bzw. durch wirksame Formung des Kollckt-jrkontakts oder der Kollektorkontakte kann nahezu jede Funktion realisiert werden.

F i g. 34 zeigt eine weitere Form eines Funktionsgenerators zur Erzeugung eines Sinus-Ausgangssignals. Gemäß Fig.23 ist das Widerstandselement 228 mit diametral gegenüberliegenden Kontakten 230 und 232 und mit einem Mittelkontakt 234 versehen. Entlang der gekrümmten Kante des Widerstandselements ist eine Vielzahl von Ausgangs-Anschlußelementen 236 vorgesehen. Diese Ausgangs-Anschlußelemente steuern jeweils einen Transistor 238. Die Emitter sämtlicher Transistoren 238 sind an eine gemeinsame Stromquelle angeschlossen. Von den Transistoren 238 sind unter Zugrundelegung der Reihenfolge des Anschlusses an den Anschlüssen 236 jeweils alle geradzahligen und alle ungeradzahligen Transistoren mit ihren Kollektoren verbunden. An den gemeinsamen Kollektorverbindungen ist das Ausgangssignal abnehmbar. Die Kontakte 230 und 232 werden von in einer Differenzverstärkerschaltung angeordneten Eingangstransistoren 240 und 242 angesteuert. Die beiden Transistoren 240 und 242 sind mit ihren Emittern an einer gemeinsamen Emitterstromquelle angeschlossen. Der Basis des Transistors 240 wird eine Sägezahnspannung zugeführt; die Basis des Transistors 242 ist an einem Phasenwinkel-Einstellpotentiometer 244 angeschlossen. Der den Emittern der Transistoren 240 und 242 zugeführte Strom ist niedrig genug, um sicherzustellen, daß nur eine teilweise Durchschaltung der Ausgangstransistoren 238 erfolgt, wenn die Sägezahneingangsspannung zwischen den Eingangsklemmen wirksam wird. Das so erzeugte Ausgangssignal stellt eine Sinusspannung dar, deren Phasenlage durch das Potentiometer 244 um ±90° oder um einen noch größeren Winkel geändert werden kann.

Es sei bemerkt, daß die zuvor beschriebenen Zeichengeneratoren auch als Funktionsgeneratoren angesehen werden können. Ferner sei bemerkt, daß noch viele weitere Funktionsgeneratoren möglich sind, die ein Widerstandselement gemäß der Erfindung benutzen.

Die in F i g. 35 dargestellte Anordnung eignet sich für Speicherzwecke; sie entspricht der in Fig. 22 dargestellten Anordnung. Bei der Anordnung gemäß F i g. 22 vorgesehenen Elementen hier entsprechende Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Gemäß Fig. 35 ist eine η-leitende Schicht 174 auf einer p-leitenden Trägerschicht 246 aufgebracht. Zusammen mit den Emittern 188 und der Schicht 174 sind somit pnp-Transistoren gebildet. Die p-leitende Trägerschicht 246 ist mit länglichen Endkontakten 248 versehen. Ist der irgendeinem Emitter 188 während des Betriebs der Anordnung zugeführte Strom niedrig, so ist eine vernachlässigbare positive Rückkopplung zu der Schicht 176 hin vorhanden. Wenn jedoch ein geeignetes analoges komplementäres Eingangssignal an die Klemmen 180 und 182 angelegt wird, dann wird, wie oben erläutert, einem der Emitter 188 eine Spannung zugeführt, die einen Stromfluß in die Schicht 174 hervorruft. Besteht der Wunsch, ein derartiges Eingangssignal festzuhalten bzw. zu speichern, so wird der zu den Emittern 188 hinfließende Emitterstrom auf einen solchen Wert erhöht, daß die Rückkopplung, die oben in Verbindung mit Fig. 22 erwähnt worden ist.

verstärkt wird. Die Rückkopplung erfolgt bei der Anordnung gemäß Fi g. 35 über die Schichten 174 und 176. Damit ist das Eingangssignal nicht mehr imstande, den ausgewählten Ausgang /u steuern. Der ausgew ählie Emitter 188 setzt die Stromzufuhr auch dann fort, wenn das Eingangssignal von den Eingangsklemmen 180 und 182 weggenommen wird. Im Unterschied dazu kann das Eingangssignal eine Änderung entsprechend einem Abtastsignal o. dgl. ausführen; der zuvor ausgewählte Emitter setzt dabei die Stromführung fort. Die einzige Voraussetzung hierfür besteht darin, daß die durch die Eingangssignaländerung hervorgerufene Spannungsänderung niedriger zu sein hat als die durch den den Widerstand der Schicht 176 durchfließenden Rückkopplungsstrom erzeugte Spannung. Die zuletzt genannte Bedingung kann ohne weiteres erfüllt werden, indem die Emitter 178 auf Kleininseln 250 gebildet sind, wie dies Fig. 36 veranschaulicht. Dies führt zu einem zahnradähnlichen Aussehen. Bei der Anordnung gemäß F i g. 36 ist der Widerstand des Bereichs 176 somit in beabsichtigter Weise derart erhöht, daß ein geringer Kollektorstrom erforderlich ist, um die Verriegelung der Anordnung zu gewährleisten. Das Ausgangssignal der Anordnung kann als Differenz bestimmt werden. z. B. in analoger Form zwischen den Kontakten 248, oder als Positions-Signal von der jeweils leitenden pnp-Anordung.

Die zuvor erläuterten Zeichengeneratoranordnungen sind in geeigneter Weise durch Stromsteuereinrichtungen gesteuert, die ebenfalls zuvor erläutert worden sind. Sowohl die Zeichengeneratoranordnungen als auch die Stromsteuereinrichtungen können in geeigneter Weise in einem integrierten Halbleitcrgebilde enthalten sein. Fig. 37 zeigt schematisch eine Schaltung dieses Typs. Dabei stellt ein erstes Widerstands-Halbleitcrelcmcnt 252 einen Kollektor dar, der mit V-Kanlenanschlüsscn 254 und 256 und rechtwinklig dazu stehenden X-Kantenanschlüsscn 258 und 260 versehen ist. An diese Kantenanschlüsse ist in geeigneter Weise eine AVV-Anzeigecinrichtung, wie ein Oszilloskop o. dgl., angeschlossen. An verschiedenen ausgewählten Punkten auf dem Widerstandselement 252 sind Basisbereiche 262 vorgesehen, die Emitter 264 tragen. Die Emitter 264 sind miteinander verbunden und an einer Auswahl-Anschlußklemme 266 angeschlossen. Diese Auswahl-Anschlußklemme dient zur Auswahl jeweils eines bestimmten Zeichens. Die Basisbereichc sind an Ausgangsanschlüsse 268 eines zweiten Halbleiter-Widerstandsclements 270 angeschlossen. Das zweite Widerstandseleinent 270 ist mit Eingangsanschlüssen 272 und 274 versehen, an welche komplementäre Eingangssignale der Form xl und (I — x)l angelegt werden. Der Eingangsanschluß 276 ist zwcckmäßigcrweisc geerdet. Mit Abtasten der Eingangsanschlüsse 272 und 274, z. I). durch eine drcicckförmigc Eingangsspannung, liefern die Ausgangsanschlüsse 268 eine Aktivierungsspannung nacheinander jeweils an einen Basisbereich 262. Der jeweils ausgewählte Basisbereich ermöglicht einen Emitterstromfluß von der Klemme 266 zu dem Widerstandselcment 252 hin. Es sei bemerkt, daß die Kombination der Elemente 262 und 264 mit dem Halbleitcrgebilde 250 Ausgangstransistoren für das Widerstandselemenl 270 darstellt. Das Widcrstandselement 270 wird dabei in der Weise betrieben, daß ein allmählicher Stromübergang von einem Bereich des Widerstandsclcmenls 252 aiii einen anderen Bereich dieses Widerslandselements erfolgt. Damit sind an ilen Anschlüssen 254, 256, 258 und 260 um 90" gi:

der verschobene Spannungen abnehmbar, die charakteristisch für geradlinige Segmente eines bestimmten Zeichens oder Symbols sind, das entsprechend dei Konfiguration der Emitier 264 erzeugt wird. Für die Darstellung eines ausgewählten Zeichens auf dem Anzeigeschirm eines Oszilloskops od. dgl. erfolgt somit eine nahezu vollständige Abtastung der Segmente des betreffenden Zeichens. Die betreffende Anzeigeeinrichtung ist dabei mit den Kantenanschlüssen 254, 256, 258 und 26.0 verbunden.

Die in F i g. 37 dargestellte Anordnung kann z. B. dazu benutzt werden, ein Ausgangssignal für die Abtastung mehrerer Zeichen abzugeben. Andere Konfigurationen eines Widerstandselements 252 sind jedoch auch möglich, und zwar solche Konfigurationen, bei denen die Stromzuführungselementc nicht notwendigerweise der Außenlinie des jeweiligen Zeichens entsprechen Eine Anordnung dieses Typs ist in Fig. 38 dargestellt Dabei sind den bereits erläuterten Elementen hier entsprechende Elemente mit entsprechenden Bezugszcichen versehen. Bei der Anordnung gemäß F i g. 38 enthält das Widerstandselcment 252 einen Halbleiter-Kollektorbereich, der von acht Basisbereichen 278 überlagert ist. Diese Basisbereichc sind zweckmäßigcrweise rcchtcckförmig ausgebildet und in gewissem Abstand parallel zueinander angeordnet. Jeder dieser Basisbereiche ist an einem Ausgangsanschluß der Ausgangsanschlüssc 268 des Widerstandselements 270 angeschlossen. Zwischen den Widerstandsbereichen 278 ist eine Vielzahl von Kollektoranschlüssen 280 vorgesehen. Diese Kollektoranschlüsse sind hier in gleichmäßigen Reihen zwischen den Basisbereichen angeordnet: sie sind in F i g. 39 näher dargestellt. Wie auch aus F i g. 39 hervorgeht, befindet sich ein Emitter auf dem Basisbereich 278 zwischen einer Reihe von vier derartigen Anschlüssen. Der Emitter ist damit in geeigneter Weise innerhalb eines rechteckförmigcn Bereiches angeordnet, der durch die vier Kollcktoranschlüsse festgelegt ist. Von diesen Kollektoranschlüssen ist einer durch den Buchstaben X bezeichnet und mit den anderen, entsprechend bezeichneten Kollektoranschlüssen verbunden, während ein anderer der vier Anschlüsse innerhalb des rcchteekförmigen Bereiches mit Ybezeichnet ist. Die anderen Anschlüsse sind mit D bezeichnet. Die Anschlüsse Y und D sind in entsprechender Weise an andere entsprechend bezeichnete Anschlüsse angeschlossen. Es dürfte ersichtlich sein, daß der Emitter 282 damit in einem bestimmten Abstand, bezogen auf die Anschlüsse X und Y. angeordnet ist. Dieser Abstand legt einen bestimmten Widerstand in dem Widerstandselement 252 fest.

Zurückkommend auf Fig. 38 sei bemerkt, daß ein bestimmter ausgewählter Ausgangsanschluß 268 des zweiten Widerstandselements 270 ausgezeichnet jeweils einen Basisbereich 278 nach dem anderen auswählt, wenn an die Klemmen 272 und 274 eine Abtast-Eingangsspannung angelegt ist. Gleichzeitig wird eine Emittcrleitung 284 gespeist, und /war entsprechend einem bestimmten Zeichen, dessen Koordinaten zu erzeugen sind. Da die Basisbereiche 278 nacheinander gespeist werden, bewirken die Emitter über die Leitung 284 eine Stromzufuhr zu dem Widerstandselcment 252. Dieser Strom wird auf die A-uncl K-Anschlußklcmmcn entsprechend dem Abstand des Emitters in bezug auf diese Klemmen aufgeteilt, wie dies in F i g. 39 verdeutlicht ist. Ein auftretender Überstrom wird über Saugeleklrodcnanschlüsse »D« abgeleitet, die über einen Widersland od. dgl. geerdel

sein können. Sämtliche A- und V-Aiischlüsse sind miteinander und in geeigneter Weise mil A- und V-Ablenki-inrichuingen einer AW-Abiastcinriehtiing verbunden. Da die Uasisbereiche nacheinander aiisgevviihll werden, rul'en die A- und V'-Aiisgangssignale eine allmähliche Änderung hervor, der/ufolge elektrische Zeiehenscgmcnte festgelegt werden, die durch die Positionen der nacheinander ausgewählten Emitter 282 in bezug auf die X- und V'-Kollcktoranschlüsse gegeben sind. Die in F i g. 38 dargestellte Anordnung besitzt den Vorteil, dall sie eine größere Anzahl an Zeichen innerhalb eines gegebenen Halbleilerbereichs darzustellen erlaubt, ohne daß dabei viele Querverbindungsproblcmc u.dgl. auftreicn. Die in Fig. 37 und 38 dargestellten Anordnungen besitzen eine minimale Anzahl an Eingangsansehlüsscn für die Erzeugung von Abicnkspannungcn für die Abtastung eines Zeichens

oder Symbols.

Vorstehend sind somit Widerstandsanordnungen zur Umsetzung von eine physikalische Stellung angebenden Werten in elektrische Koordinatenwerte bzw. Anordnungen zur ständigen physikalischen Abtastung oder Stromstcucrung erläutert worden. Die Stroinstcucranordnungen können als Anordnungen betrachtet werden, die einen Wanderbezirk benutzen, dessen Wirkung zwischen der von Feldeffekttransistoren und herkömmlichen Bipolar-Transistorcn liegt. Die Widerstandsanordnung gemäß der Erfindung kann neben den oben betrachteten Formen und Anwendungsbereichen in vielen weiteren Formen und Anwendungsbereichen angewendet werden. Die erl'indungsgemäßc Widerstandsanordnung kann z. B. als Schrittschalter oder als Zähler oder als schncllarbeitendcr Analog-Digital-Umsetzer verwendet werden.

Hierzu I I Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Widerstandsanordnung zur Umsetzung elektrischer Eingangssignale in jeweils eine bestimmte Stelle innerhalb eines Koordinatenfeldes festlegende Ausgangssignale, mit einem Widerstandselement, das sich zumindest in zwei Dimensionen erstreckt und das einen Widersiandsbereich aufweist, in welchem ein Eingangsanschluß für die Zuführung eines elektrischen Eingangssignals und von diesem Eingangsanschluß sowie voneinander getrennte Ausgangsanschlüsse zur Abgabe elektrischer Ausgangssignale enthalten sind und in welchem die Anschlüsse in dem Widerstandselement in solcher Lage angeordnet sind, daß die auf die Zuführung eines elektrischen Eingangssignals auftretenden elektrischen Ausgangssignale für die Lage einer Stelle innerhalb des Widerstandsbereiches charakteristisch sind, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Widerstandsbereich in Abstand voneinander wenigstens zwei Eingungsanschlüsse (P>, P2) fest angeordnet sind und dall elektrische Steuereinrichtungen (-Fi, —£2) vorgesehen sind, mittels denen die Potentiale der diesen Eingangsanschlüssen (P\, Pi) zugeführten Eingangssignale kontinuierlich von festen Werten auf andere feste Werte derart zu ändern sind, daß an den Ausgangsanschlüssen (12, 14, 16, 18) für eine Verbindungslinie zwischen den jeweils durch die Steuereinrichtungen (—Ei, -Ei) angesteuerten Eingangsanschlüssen charakteristische Spannungen abnehmbar sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement eine Halbleitermaterialschicht (58) enthält, die zumindest ein Element einer Halbleiteranordnung ist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Halbleitermaterialschicht (58) als Kollektor einer Halbleiteranordnung dient, daß die Eingangsanschlüsse Emitieranschlüsse (64) bilden und daß zwischen dem Kollektor (58) und den Emitteranschlüssen (64) Basiselements (54) enthalten sind.

4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselemenl eine planare Kollektorelektrode (58) und eine über der Kollektorelektrode (58) angeordnete planare Basiselektrode (54) enthält, daß die Eingangsanschlüsse mit der Basiselektrode (54) und die Ausgangsanschlüsse mit der Kollektorelektrode (58) verbunden sind, daß an einer Stromquelle angeschlossene Emitterelektroden (64) vorgesehen sind, die über der Basiselektrode (54) angeordnet sind, und daß Steuereinrichtungen vorgesehen sind, die an die Eingangsanschlüsse solche elektrische Eingangssignale anlegen, daß ein verstärkter Stromfluß im Bereich einer ausgewählten Emitterelektrode (54) auftritt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch die Verwendung als Multiplikator, bei dem ein von zwei Ausgangsanschlüssen (200) abgeleitetes Differen/ausgangssigual proportional ist dem Produkt aus einem wenigstens einem Emitteranschluß zugeführten Steuerstrom (Ix; Iy) und aus einem einem Basisanschluß zugeführten Eingangssignal (X bzw. X-I), welches als komplementäres Signal (1 - X bzw. X) einem weiteren Basisanschluß zugeführt ist(Fig. 28).

6. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsanschlüs

se mit dem Widerstandselement (10) verbundene und koordinatenmäßig angeordnete Elektroden (12, 14,16,18) umfassen.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mehreren Eingangsanschlüssen (P], P?) Eingangssignale zuführbarsind.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerstandselement (124) nahezu halbkreisförmig ausgebildet und mit zwei Eingangsanschlüssen (126, 128) an diametral gegenüberliegenden Stellen versehen ist und daß die Ausgangsanschlüsse (132) räumlich voneinander getrennt nahe einer Seite des Widerstandselemems (124) zwischen den beiden Eingangsanschlüssen (126, 128) vorgpsehen sind (Fig. 15).

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß drei Eingangsanschlüsse (126, 128, 130) vorgesehen sind, von denen zwei zur Aufnahme komplementärer Eingangssignale dienen, während der drille Eingüngsanschluß (130) auf einem Potential liegt, das, bezogen auf die Potentiale an den beiden erstgenannten Eingangsanschlüssen (126, 128), ein entgegengesetztes Vorzeichen besitzt.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche I bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgangsanschlüssen (132) eine Vielzahl von Transistoren (134 bis 138) angeschlossen ist, die durch einen von einer gemeinsamen Stromquelle (139) abgegebenen Eingangsstrom gespeist sind.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren in der Halbleiterschicht des Widcrstandselements (174) nahe dessen einer Kante in einer gemeinsamen integrierten Halbleiterschaltung gebildet sind und daß örtliche Bereiche des Widerstandselements (174) als Steuerelemente für die Transistoren dienen (F ig. 22).

12. Anordnung nach Anspruch 10 oder I !,dadurch gekennzeichnet, daß jeder Transistor mit einer Rückkopplungsanordnung versehen ist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Steuereinrichtungen zur Abgabe von Strömen an die Eingangsanschlüsse (262) des Widerstandselements (252) vorgesehen sind, daß diese Steuereinrichtungen ein zweites Widerstandselement (270) mit Eingangsanschlüssen (272, 274) und Ausgangsanschlüssen (268) enthalten, die an die Eingangsanschlüsse (262) des erstgenannten Widerstandselements (252) angeschlossen sind, und daß die Auswahl von Eingangsanschlüssen (262) des erstgenannten Widerstandselements (252) durch Zuführung von Eingangssignalen zu zwei Eingangsanschlüssen (272, 274) des zweiten Widerstandselements (270) erfolgt (Fig. 37).