DE1947265B2

DE1947265B2 - Signalwandlerschaltung

Info

Publication number: DE1947265B2
Application number: DE19691947265
Authority: DE
Inventors: Tomisaburo Kyoto Okumura (Japan). GOIs 3-48
Original assignee: Matsushita Electronics Corp
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1968-09-19
Filing date: 1969-09-18
Publication date: 1972-07-06
Also published as: US3609412A; SE347393B; DE1947265C3; CH514955A; GB1280047A; FR2018412A1; DE1947265A1

Description

und des zweiten Transistors (Tl, T2) angeord- und eine Senke 3, das Element T2 hat eine Quelle 4,

net sind, um die Zwischenwirkung zwischen den 35 ein Tor S und eine Senke 6, das Element T 3 hat eine

Transistoren zu eliminieren. Quelle 7, ein Tor 8 und eine Senke 9.

3. Schaltung nach Ansprach 1 oder 2, da- In der Fig. 1 ist jeder IGFET Tl, T2 und T3 in durch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der der folgenden Weise geschaltet: Die Quellenelektrodrei Transistoren (T 1, T 2, T 3) ein Doppeltor- den 1 und 4 von Tl und T 2 sind verbunden, wäh-Feldeffekttransistor mit isoliertem Tor ist. 40 rend die Senkenelektroden 3 und 6 gemeinsam an

die Quellenelektrode 7 von T 3 angeschlossen sind. Es führen daher lediglich fünf Klemmen aus der

Schaltung heraus, nämlich die gemeinsame Quellenelektrodenklemme α von Tl und T 2, die Torelek-

°'tand der Technik ^{45 trocl}enklemme b von Tl, die Torelektrodenklemme c

von T 2, die Torelektrodenklemme d von T 3 und die

Es ist eine Signalwandlerschaltung bekannt Senkenelektrodenklemme e von T3. Es sind daher (»Radio und Fernsehen«, 1965, Heft 22, S. 681 bis die herausführenden Anschlußdrähte in ihrer Anzahl 684, Bild 15), bei der für die Mischung einer Ein- so klein wie möglich gehalten, so daß die Schaltung gangsspannung mit einer Oszillatorspannung ein 5° leicht hergestellt werden kann.
Feldeffekttransistor mit isoliertem Tor verwendet Es folgt nunmehr eine Erläuterung durch Verwird. Diese Schaltung besitzt zahlreiche Einzel- gleich der Fig. 1 und 2. Das Bezugszeichen 10 elemente und ist demgemäß sehr aufwendig sowohl der Fig. 2 entspricht dem gemeinsamen Quellenin der Herstellung als auch im Raumbedarf. Die bereich 1, 4 von Tl, T2 gemäß Fig. 1, das Bezugs-Herstellung dieser Schaltung in integrierter Bau- 55 zeichen 11 der F i g. 2 entspricht dem Tor 2 von T1 weise ist aufwendig und führt zu einem relativ in Fig. 1, und die Bezugszeichen 12, 13, 14 und 15 großen Baustein. der Fig. 2 entsprechen dem gemeinsamen Bereich,

der den Teilen 3, 6 und 7, dem Tor 5 von T 2, dem

^AutS^abe Tor 8 von T 3 und dem Quellenbereich 9 von T 3 Der im Anspruch 1 angegebenen Enfindung liegt 60 entspricht. Der erste und der zweite Transistor sind die Aufgabe zugrunde, eine Signalwandlerschaltung in der Peripherie angeordnet, so daß sie den in mit einer Mischstufe, die Feldeffekttransistoren mit Kaskade angeschlossenen dritten Transistor umisoliertem Tor aufweist, in ihrem Schaltungsaufbau geben. Die Bereiche 16 und 17 in Fig. 2 sind für zu vereinfachen. einen besonderen Zweck ausgebildet worden, der _v .. ⁶5 für das Integrieren der Elemente nach Fig. 1 nütz-^Vorteile Hch ist. In der Fig. 2 müssen die Torelektrode 11 Mit der Schaltung nach der Erfindung wird eine (entspricht dem Tor2 von Tl in Fig. 1) und die niedriee Anzahl an Bauelementen erreicht, was ins- Torelektrode 13 (entspricht dem Tor 5 von T 2 in

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Fig. 1) voneinander isoliert werden, wobei die auf die Klemme« geeignete Spannungen angelegt

Elektroden selbst getrennt voneinander auf einem werden. mwrnmn^nannune bei Tl

Isolierfilm der Substratoberfläche angeordnet sind. Dann wh"d die Hochfrequenzsparaun| bei i

Unter diesem Isolierfilm wird ohne Schwierigkeit verstärkt, die örtliche Schwmgepannung be! 2 Z vor auf der Substratoberfläche ein inaktiver Leitkanal a stärkt, und diese werden "^a* J.;^™ohluß

gebildet, wobei ein zwischen den Bereichen 10 und Tor8 von Γ3 ist durch einer,^.^W^"fX~f_t

12 laufender Strom durch die Torelektroden 11 und geerdet, wobei Γ3 eine Betriebsweise der Bauart mit

13 nicht gesteuert wird. Um zu verhindern, daß sich gemeinsamem Tor vollzieht. _wf._vflen ein inaktiver Leitkanal bildet, werden in dem Sub- Wie man aus der Vorbeschreibmemeht, weiden strat unter dem Isolierfilm an den dem Bereich zwi- >° die Hochfrequenzspannung und die jörtlicheÄoftwmgschen den Torelektroden U und 13 entsprechenden spannung so we.t verstärkt, bis in dei *»^£

ll Bih 16 d 17 hh Söllk dlerschaltung die F^P^f^Ä

schen den Torelektroden U und 13 entsprechenden spannug ^£

Stellen Bereiche 16 und 17 hoher Störstellenkonzen- wandlerschaltung die F^P^f^Ä ScST

tration mit der gleichen Leitfähigkeit wie das Sub- ist. Es genügt daher eine ntednge örrtiche Schwng-

strat gebildet. Die Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht spannung. Das Prob em der Strahlung unnt»t ge

durch die Vorrichtung entlang der Linie IR-III in x_S elektromagnetischer Wellen vom ortUchen Oszü a

Fig. 2, wobei dieselben Bezugszeichen dieselben tor, wie es bei einer bekannten Schaltung auftiitl,

Teile bezeichnen. Zusätzlich ist ein Halbleitersub- ist damit gelöst. Be₁ ^?" V^OTU* "^y™¹

strat 18 und ein Isolierfilm 19 gezeigt. gemischte Ausgang für Γ1 Eingang oder das Ver-

Die vorbeschriebenen Bereiche 16 und 17 sind hältnis der mittleren Frequenzspannungen den^ Fak-

insbesondere notwendig, wenn ein sogenannter Ver- a° tor 29, wenn die ^Shpann^ⁿL⁰Y"^g

GFT b id M k hif f eine klei

insbesondere notwendig, wenn ein sogenannter Ver a° tor 29, to^Lr_nY_rr;u_naus

armungs-IGFET benutzt wird. Man kann hierauf ferner eine kleine orthehe SchwmgsP^u°g ^aus verzichten, wenn z.B. ein N-Kanal-Verarmungs- reicht, kann die Kopplung zwischen den οrtlichen MOS-Transistor verwendet wird. Diese Bereiche Oszillator und Γ 2 lose sein, wobei die»Stabiltot dei sind jedoch für den Fall einer als sogenannte An- Oszillationsfrequenz der örtlichen Oszillation in reicherungsart bezeichneten charakteristischen Tei- _a5 hohem Maße eingehalten werden Kann, lung nicht immer notwendig. Obwohl Tl für die Verstärkung der örtlichen

Es wird nunmehr die Arbeitsweise der vorbe- Schwingung bei der ^V05^en^^nte^.^^us*^uh _R ^m _n ⁿf.^f0Iⁿi schriebenen Schaltungen erläutert. In der Schaltung benutzt wird, ist es selbstverständlich daß auch L Z nach Fig. 1 wird an die Elektrodenklemme & des als örtlicher Oszillator verwendbar ist. Tors 2 von Tl eine Hochfrequenzspannung ange- 30 Bei den weiteren Ausfuhrungsformen nach Fig^ 4 legt, während an die Elektrodenklemme c des Tors 5 bis 6, die einen Doppeltor-IGFET (Tretroden-MUbvon Γ 2 eine örtliche Schwingspannung angelegt wird Transistor) enthalten, können die Strahlungen von und an die Elektrodenklemmen b, c und e mit Bezug örtlichen Schwingungen weiter unterbunden werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 besondere bei integrierter Bauweise zu einem gerin- Patentansprüche: gen Raumbedarf und einer Vereinfachung der Fertigung und damit zu niedrigen Kosten führt. Die

1. Signalwandlerschaltung mit einer Misch- Signalwandlersohaltung nach der Erfindung ermögstufe, die Feldeffekttransistoren mit isoliertem 5 licht es, eine Frequenzwandlerschaltung mit niedri-Tor aufweist, dadurch gekennzeichnet, ger örtlicher Schwingspannung stabil zu betreiben,
daß die Mischstufe durch zwei jeweils mit ihren Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Quellen- und Senkenelektroden (1, 4,3, 6) zu- in den Unteransprüchen beschrieben, Mit der Aussammengeschaltete Feldeffekttransistoren (Tl, gestaltung der Signalwandlerschaltung nach An-T2) mit isoliertem Tor (2,5) gebildet ist, an io sprach 2 wird eine integrierte Schaltung geschaffen, deren zusammengeschalteten Senkenelektroden die wegen der Anordnung der einzelnen Elemente ein weiterer Feldeffekttransistor (T 3) in Kaskade einfach herstellbar ist, eine besonders kompakte angeschlossen ist, daß ferner an der Torelck- Form besitzt und durch die räumliche Trennung der trode(2) des einen Feldeffekttransistors (Tl) der stromführenden Elemente eine günstige Wärmever-Mischstufe ein Hf-Eingangssignal und an der 15 teilung in diesem integrierten Bauelement und/oder Torelektrode (5) des anderen Feldeffekttransi- eine günstige Wärmeabfuhr daraus ermöglicht,
stors (T 2) der Mischstufe das Trägerwellensignal

eines Ortsoszillators anliegt und daß schließlich Darstellung der Erfindung

das resultierende Signal als Ausgangssignal von

der Ausgangselektrode (9) des in Kaskade ge- 20 Die Erfindung wird im folgenden an Hand sche-

schalteten Feldeffekttransistors abnehmbar ist. matischer Zeichnungen näher erläutert.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch ge- Fig. 1 ist eine Darstellung, die den prinzipiellen kennzeichnet, daß jeder Transistor in einem ein- Aufbau der Signalwandlerschaltung verdeutlicht;
zigen Halbleitersubstrat ausgebildet ist, daß der F i g. 2 ist die Draufsicht auf eine integrierte Festerste und der zweite Transistor (Tl, T2) par- 25 körperschaltung;

allel geschaltet und in der Peripherie angeordnet Fig. 3 ist eine Schnittansicht durch die Schaltung

sind und den in Kaskade angeschlossenen dritten nach F i g. 2. und

Transistor (T3) umgeben, wobei Diffusionsbe- Fig. 4 bis 6 sind Ausführungsbeispiele der Schalreiche (16,17) hoher Störstellenkonzentration tung.

(Bereiche, die die Bildung von Leitkanälen ver- 30 In Fig. 1 sind Tl, T2 und T3 aktive Elemente

hindern), die dieselbe Leitfähigkeit wie diejeni- oder Feldeffekttransistoren mit isoliertem Tor (im

gen des Substrats haben, unmittelbar unter den folgenden als IGFET bezeichnet), die die Schaltung

Seiten abschnitten der Torelektroden des ersten bilden. Das Element Tl hat eine Quelle 1, ein Tor 2