DE2353502A1 - Kurvengenerator - Google Patents

Description

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NIPPON QAKKI SEIZO KABUSHIKI KAISHA, Hamatsu, Japan

Kurvengenerator

Die Erfindung,bezieht sich auf einen Kurvengenerator zur Erzeugung· einer bestimmten Klangfarbe oder einer in bestimmter Weise geformten Hüllkurve für elektronische Musikinstrumente*

Eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Kurve oder eines Kurvenverlaufs, der durch zu nacheinander folgenden Zeitpunkten abgetastete Analogwerte gebildet wird und bei dem Widerstandsbauelemente -mit. Widerständen,^: die die- zu bildenden Amplitudenwerte, bestimmen, vorgesehen sind und bei dem ferner elektrische Schaltungen für diese Bauelemente<nacheinander durch mechanische Kontakte gebildet werden, ist gut bekannt. -- - '

Diese bekannte Vorrichtung benötigt jedoch so. viele Wlderstandsbauelemente wie Amplitudenwerte (d.h. Abtastzeitpunkte), wiesle zur Bildung des vorzusehenden analogen Kurvenverlaufs erforderlich sind, d.h. sie benötigt eine beträchtliche Anzahl von

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¥iderstandsbauelementen_;und die Größe der Vorrichtung ist des- · halb in unerwünschter Weise groß. Andererseits sind mehr Ämplitudsnwerte erforderlich, wenn ein mehr idealer analoger Kurvenverlauf erzeugt werden soll,und das bedeutet, das vielmehr Widerstandsbaueleinente zur Bildung eines idealen analogen Kurvenverlaufs erforderlich sind. Die tatsächliche Größe der Vorrichtung ist selbstverständlich in gewisser Weise begrenzt und dementsprechend ist auch die Zahl der darin verwendeten Bauelemente auf eine bestimmte Anzahl begrenzt. Dementsprechend sind-analoge Kurvenverläufe, die mit der bekannten Vorrichtung, gebildet werden, nichtstetige- '"(stufenweise) Kurvenverläufe.

Im allgemeinen streuen Widerstandsbauelemente in ihrem Widerstandswert ganz beträchtlich und Präzisionswiderstandsbau-^- elemente, deren Widerstandswerte weniger schwanken, sind sehr teuer. .

Die Widerstandswerte von Widerstandsbauelementen, die auf dem '' Markt erhältlich sind, sind normiert. Wenn deshalb Widerstandsbauelemente mit Widerstandswerten, die nicht normiert sind, zur Bildung eines gewünschten Analogwertes erforderlich sind, dann ist es notwendig, diese Widerstandsbauelemente speziell zu bestellen, was zu einem erhöhten Preis for den Kurvengenerator führt. ■ ". "..·..' ' .-

Da ferner bei dem bekannten Generator die Informationen mit Hilfe von mechanischen Kontakten ausgelesen werden, treten bei diesem Generator verschiedene Schwierigkeiten auf,- wie beispielsweise eine verhältnismäßig geringe nutzbare Lebensdauer und eine langsame Auslesegeschwind!gkeit.

Andererseits wird zur Bildung eines analogen Kurvenverlaufs entsprechend einer digitalen Information ein-Digital-Analog-Umsetzer verwendet. Bei den bisher bekannten Digital-Analog- .· \

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Jssetzern ist; jedoch-die .Anzahl der Bits auf einen bestimmten Wert begrenzt₇und deshalb sind die gebildeten analogen,Kurven-Verläufe nicht immer.in der Kontinuität ihres Verlaufs zufriedenstellend.. . ·· "-; . - ", .- -"-"■-

Es wurde..ferner ^bereits ein Kurvengenerator vorgeschlagen, der" integrierte Schaltungen enthält» Bei diesem bekannten Kurven- ... generator sind mehrere eindiffundierte ,Widerstandsschichten, -. ■. von denen ,jede eine bestimmte Breite,aufweist, auf einem.Halb- ■ leiter substrat ausgebildet, und die Sriderstandswer.,^e,_r^die Amplitudehwerten zu bestimmten Abtastzeitpunkten einer zu bildenden Analogkurve entsprechen, werden auf den eindiffundierten Widerstandsschichten entsprechend eingestellt und es werden durch eine der Reihe nach erfolgende Abtastung dieser Widers-tandssehichten von einer äußeren.Schicht zur anderen äußeren Schicht die Klemmenspannungen der Widerstandsschichten' der Reihe nach ausgelesen, wodurch die gewünschte Analogkurve gebildet wird, die Amplitudenänderungen aufweist, die Änderungen der Klemmenspannungen, die ausgelesen werden, entspricht. . ,.· ," ....

Da bei diesem bekannten Kurvengenerator eine Anzahl von ■■■- , parallelen.. Widerstandsschichten auf dem Halbleitersubstrat, ._ · so wie es oben beschrieben ist,- ausgebildet ist, ist ein verhäitnismäßig großer Platzbedarf für diese Vorrichtung notwendig \ und es wi^ä-^auclkeine verhältnismäßig^ große elektrische Leistuiig darin verbraucht.. Bfcese^ SejhwSe-r-argkef ten weapdien betijächtlich,. v?enii die -Anzahl der eindiffundierten Widerstands schichten " . erhöht wird, damit die Kontinuität des zu erzeugenden analogen Kurvenverlaufs verbessert.werden kann.. ",_...-.;

Der Erfindiing liegt die Aufgabe zugrunde, einen Kurvengenerator zu schaffen, der zu geringen Kosten herstellbar ist, der die oben. .' gen. Schwierigkeiten, die bei den bekannten Kurvehgeneratoreh auftreten, nicht aufweist und der analoge"Kurvenverläufe init . . einer zufriedenstellenden Kontinuität bilden kann. .

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liSder- Erfindung soll ferner ein Ku^vengeneratGF geschaffen werden, der einen IO.angfarT3en-r?Ktir^reniFer*lauf oder einen HüllkuFveaTer-lauf bilden kann, die-eine A^stieg&r- unfeine Abfall-Kennlinie aufweisen, w^e sie fur elektronische Husikinstrament erforderlich sind.

Gemäß der Irfindung soll ferner ein KiirvengeneratoF geschaffen werden,, der ohne weiteres eisen Kiirvenverlauf erzeugen kann,, der ^plitudenanderuiigen aufweist, die Änderungen von logarithm inischen Funktionen ähnlich sind* . ._;

äß, der Erfindung soll ferner ein zuverlässiger Eurvengeinerator geschaffen werden, der kleine Abmessungen aufweist_? daß er die -TeQhnife der integrier^en MQSr-Schaltungen

Öle der irfindting zugrundeliegende Aufgabe wird bei einem |\jn|EtiiQnsgeneratör |jtlQsi durch . '

a) eine, aus einer eiiidiffundierten Schicht febildete

auf eineffl Hal^3,§it^Fsubstrat,, die Biehrere! "Ver-aufweist, ν

b) eine TTerrichtung, dufch die eine bestimmte Spannung an. die ^idtrßtandszone' angelegt Vrird, sq daß Verscihiedene )m_: 4en verSchimonen Verbinduiifsiunkten auftreten

c) eiiie, E.ese^haltutig zuib Auslesen, der \Fe?sc?hiedien@n an.den

en an,liegen4en fotentialen ißt einer e,, sq daß eine Kurve ©it einer _¥ dlj?^ dtie Änderung der esn deri ¥^r punkten auegej.esenen, Potentiale entsBrieht, gebildet wird»

gemäß 4er Erfindung wird eine Wiäerstandsstange mit mehreren Verbindungspunkten dureli.eine eißäiffiladxerte ScHi^lit aUi Halbleitersubstrat gebildet,. An die Md^rstandssehieht wird eine bestiinjnte spannung angelegt:_% g@ daß die vers*ehiedene,n Verbindungs-Bunkte verschiedene Potentiale. aufweisen. Ein Dekodierer

"'4(HlTtZWtT

stimmt über die Lese-tfiaschaltschaltung nacheinander mit einer bestimmten Geschwindigkeit und Reihenfolge, welche der Potentiale -ausgelesen werden. Damit Müden--die der Reihe nach ausgelesenen Spannungen einen Kurvenverlauf einer besonderen.Klangfarbe oder mit einer Büllkurve einer besonderen Form. Der Dekodierer und die Lese-U&schaltschaltung können aus MOS-Transistoren gebildet sein, und die auf diese Weise ausgebildeten Schaltungen können zusammen mit der Widerstandsschicht zu einer integrierten Anordnung - . auf dem" Halbleitersubstrat ausgebildet werden.' .

Wie bereits erwähnt, weist die Leseschältung vorzugsweise eine. Umschaltschaltung mit mehreren MOS-Transistoren auf, die mit den Verbindungspunlcten verbünden sind»sowie eine Adressierschaltung jnit MÖS-Transi st of en, durch die die Umschaltung angesteuert wird,* so daß die MOS-Transistoren in der Umschaltschaltung in einer bestimmten -Reihenfolge eingeschaltet werden, wodurch die Leseschaltung mit der Widerstandsschicht, die auf dem Halbleitersubstrat in integrierter Weise ausgebildet ist, verbunden wird. . .

Es können ferner T-förmige Dämpfungsglieder dadurch angeschlossen werden, daß zusätzliche Widerstände mit der Wider- - ' stands schicht verbunden werden. ..

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand ·" . der Zeichnungen beispielshalber beschrieben. Dabei- zeigen:

Fig. 1 eine Ansicht einer ersten Ausführungsform eines Kurvengenerators gemäß der Erfindung, . . ....·,

Fig. 2^ ein Schaltbild des Kurvengenerators nach Fig..1,

Fig. 3 ,einen vergrößerten Ausschnitt des\Ausgangsabschnitts_-", . .des Kurvengenerators nach Fig. 1, : ' ■'.'.' ' .

'■■■*■-■ 40M19/0817 y c ^

Pig. 4 ein Kurvendiagramm eines verstellten Kurvenverlaufs,ν '

Fig. 5 eine vergrößerte Ansicht des Dekodierabschnitts des Generators nach Fig. 1, -""""■"

Fig. 6(A), 6(Β) und 6(C) Tabellen, die die Beziehungen zwischen Transistorgruppen und den Adressen von Eingangsverbindungspunkten in dem Dekodierabschnitt nach Fig. darstellen, .

Fig. 7(A), 7(B) und 7-'('C) Kodierungstäbellen für Adresseneingänge, ·■_·"■

Fig. 8(A), 8(B) und 8(C) KurvendiagrarMe von Hüllkurvenverläufen, die in elektronischen Musikinstrumenten verwendet v/erden,

Fig. 9 eine Ansicht einer zweiten Ausführun'gsfora des Kurveiigenerators gemäß der Erfindung von oben, .

Fig. 10 eine vergrößerte Ansicht des Amplitudengeneratorabschnitts und des Verdrahtung^ ab Schnitts des Kürvengenerators nach Fig. 9, - ·

Fig. 11 ein Schaltbild des Kurvengenerators nach Fig. 9,

Fig. 12 ein Schaltbild des Widerstandsdämpfungsglieds in

dem Amplitudengeneratorabschnitt, der in den Fig. 9 und 11 dargestellt ist,

Fig. 13 ein Kurvend!.agraiom der Hüllkurve eines Haltetons,

Fig.· 14 und 15 ebenfalls Kurvendia.§ramme der Hüllkurven für einen Anstiegs-Haltston and eines Stoßton _?

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j-

B¹Ig, Ii ein§ \&isiekt einerdritten AusftihrU?ig§$Q?ia des

mäß de? E^findung von oben,

Fig, VT ein §ßhaltbild des Kurvengenerators,nach Fig. 16,

fig, Ii einSchaltbild eines Vfide^standgääiap^imgsglieds in gingrn ^plitudengtnepatQFabsQhnitt des den. #

fig, 1$ .^in KiiFvendiagFainm, das ein§n

naeh #ig»· .16 darstellt

figi g1 ein; ItuPVendiagifainm.für^^die HülpaiFve einecs Stoßtons

- S

In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines Kurvengenerators für elektronische Musikinstrumente gemäß der Erfindung dargestellt, der ein N-leitendes Halbleitersubstrat 1 und einen Ampl'itudenspelcherabschnitt 2 aufweist, der in der oberen Hälfte des Subtrats 1 ausgebildet ist. Der Amplitudenspeicherabschnitt; 2 enthält eine P-leitende, diffundierte ¥ideFstandsschicht 2a _r . die^Jaqrizontal verläuft»und P-leitende, diffundierte Widerstand-Schichten 2b und 2c, die vertikal von der- linken und der rechten Seite der Schicht 2a wegragen und alle zusammen eine einsige Widerstandszone bilden. Unter dem Amplitudenspelcherabschnitt 2 oder im mittleren Teil des Substrats 1 1st ein Kurvenforalese-Umschaltabschnltt 4 vorgesehen, der horizontal parallel zu dem Abschnitt,2 verläuft. Zwischen dem Amplitudenspeicherabschnitt 2 und dem Kurvenf ormlese-Umsclialtabschnitt 4' ist ein Verdrahtungsabschnitt 3 vorgesehen, der diese beiden Abschnitte 2 und 4 elektrisch verbindet. Ferner befindet sich unter dem Kurvenformlese-Umschaltabschnitt 4 oder in der unteren Hälfte des Substrats ein Dekodierabschnitt 5» der den Kurvenformlese-ümschaltabschnitt 4 ansteuert.

In Fig. 1 ist durch das Musterß2>3 eine P-leitende diffundierte Schicht dargestellt, durch das Muster fc^v$ eine Steuerelektrode eines P-Kanal-MOS-Transistors_fdurch f t eine Schicht, die duroh Vakuumaufdampf ung auf ein Metall, beispielsweise Aluminium gebildet ist und durch |X( ein Verbindungspunkt dargestellt, an dem die metallische Im-Vakuum aufgedampfte Schicht mit der P-leitenden Diffusionsschicht verbunden ist. Es ist ferner eine Isolierungsschicht (nicht dargestellt) auf der Oberfläche des Halbleitersubstrats 1 ausgebildet. Die diffundierten Widerstands schicht en 2a, 2b und 2c des Amplitudenspeicherabschnitts sind als ein Gürtel oder Streifen mit gleicher Breite ausgebildet, da das linke Ende der Schicht 2a und das obere Ende der Schicht 2b durch eine metallische Verbindungsschicht 11a ver-, bunden sind, während das rechte Ende der Sch'Icht 2a und das obere Ende der Schicht 2c durch eine weitere metallische Verbindungs-

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schicht 11Td miteinander verbunden sind. Damit bilden die Schichten 2a , . Zh und 2c eine Widerstandsanordnung', die die Widerstände R^ bis Rg₀ enthält, -wenn man dies anhand des in Fig. 2 dar ge-, stellten Schaltbilds ausdrückt. Diese Widerstandsanordnung, hat jeweils den gleichen Widerstand pro Längeneinheit. In den Widerstandsschichten, 2a, 2b und 2c, die auf diese Weise angeordnet siiid, sind "beispielsweise 81 Verbihdungspunlrte V_Q, Y^, V₂ ^^s ^«n in gleichen Abstanden'angeordnet, Die Verbindungspunkte V_Q und ... Vqq, die an den beiden Enden der Widerstandsanordnung 2 vorgesehen sind, sind mit den Anschlüssen Kasse (OV) und %uj(-4V) einer Spahnüngsquelle verbunden. Damit sind die an den Verbindüngspunkten vorgesehenen Spannungen proportional zu den Verhältnissen der Widerstände zwischen dem Verbindungspunkt V₀ und den anderen Verbindungspunkteh V^ bis V_Q0 und dem Gesamtwiderstand von dem Punkt Vq zu dem Punkt Vq₀,wobei die Unterschiede zwischen den Spannungen^ jeweils gleich sind, nämlich.4V/80 = 0,05V. Die somit an den Verbindungspunkten Vq bis V₈₀ vorliegenden Spannungen v/erden als Aiaplitudenspannungen einer zu erzeugenden Kurve, wie es weiter unten noch beschrieben wird, verwendet.

Der.Lese-Ümschaltabschnitt 4 enthält, wie es in Fig. 3 dargestellt ist ., beispielsweise 64 MOS-Transistoren Uq und U₁ bis. Uq₀ mit .schaltbarer Ausgangsleistung, die in der beschriebenen Reihenfolge horizontal nebeneinander angeordnet sind. Bei diesem Lese-Umschaltabschnitt 4 weisen jeweils zwei nebeneinanderliegende"· Transistoren eine gemeinsame P-ieftende, eindiffundierte Schicht auf, die als Quellenzone S dient und in vertikaler Richtung verläuft.*Die benachbarten Transistoren"sind durch ihre beiden P-leitenden, eindiffundierten Schichten öder Senkenzoneh D, die zu beiden Seiten der Quellenzone angeordnet sind, Rücken an Rücken nebeneinander angeordnet und es sind zwei im Vakuum aufgedampfte Metallschichten oder Steuerzonen G zwischen der Quellenzone S und den Senkenzonen D gebildet, wodurch der beanspruchte Raum günstig ausgenutzt ist. ' ; _:

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Die einen Enden der Senkenzonen D der Transistoren Uq und IL· bis UV^ sind nach oben verlängert. An den auf diese Weise verlängerten Enden der Senkenzonen D sind Verbindungspunkte Pq und P^ bis Pg-z vorgesehen. Die einen Enden der Quellenzonen S sind ebenfalls nach oben verlängert und sie sind mit dem Kurvengeneratorausgangsanschluß AUS verbunden. Es sind ferner die einen Enden der Steuerzonen der Transistoren Uq und U^ bis Ug^ nach unten verlängert und mit Eingangssteuerverb indungspunkten Q_Q und Q₁ bis Q-c-, verbunden.

Es wird nun wieder auf Fig. 1 Bezug genommen und der. Verdrahtungsabschnitt 3 beschrieben. Der verdrahtungsabschnitt 3 v/eist Verdrahtungsverbindungsschichten nQ und n^ bis ng·* auf, die die Verbindungspunkte Pq und P^ bis Pg-* mit ausgewählten Verbindungspunkteri entsprechend eines zu erzeugenden Kurvenveriaufs der Verbindungspunkte Vq und Vj bis Vqq im Amplitudenspeicherabschnitt verbinden können. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß diese Schichten N_Q und N^ bis MW keine Kreuzungen miteinander bilden. . - . . /-

Es sei beispielsweise eine Periode eines Tonkurvenverlaufs eines Trompetentons als ein Beispiel für einen zu erzeugenden Kurvenverlauf betrachtet. In diesem Fall wird eine Kurve I_r wie sie in FXg. 4 dargestellt ist, dadurch gespeichert, daß die Spannungsamplituden der zu erzeugenden Kurve in zeitlicher Folge aufgetragen werden. V/erm man nun Spannungen von 0,00V und ■ -0,05V bis -4,00V, die entsprechend an den Verbindungspunkten Vq und V^ bis Vg₀ vorgesehen sind, auf der vertikalen Achse, die Spannungsamplituden wiedergibt, auf , während man Abtastzeitpunkte t_Q und t^ bis tg^ auf der Horizontalachse ,.auf der Ablesezeitpunkte vorgesehen sind, aufträgt, dann werden beispielsweise die Spannung 0,00V an dem Verbindtingspunkt V_0T die Spannung -G,05V an dem Verbindungspunkt V^ _} die Spannung -0,55V an dem Yerbindungspunkt V₁^ und die Spannung -4,00V an dem Verbindungspunkt Vo₀ zu den Zeitpunkten ^_{1 n}, t,,., tw bzw. t_n abgelesen,

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_{1 n}, t
9/0

_{1 n}
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wodurch, .ein. analoger Kurvenverlauf entsteht,, der dem Tonkurvenverlauf eines Trorapetentons älmlich ist. ■. ... - . .

Da gemäß'der Erfindung die Potentiale an den Yerbindungspunkten V₀ und: V^ "his V₈₀ anden eindiffundierten ' Widerstandsschichten in einer te stimmten Reihenfolge ausgewählt sindi so daß eine Änderung die,.ser.-,Potentiale, die Änderung der Amplituden eines zu . - erzeugenden Kurvenverlauf s darstellt, ist es nicht notwendig, · daß, sieh die Yerbindimgsschichten n_Q bis M^ unterein^ader_tkreuzen.

'Der, pelcodierabschnitt, 5 arbeitet so, daß er. Ausgangstransi stören adressiert, die Spannungsamplituden-entsprechen, die zu den Lesezeitpunkten t₀, t.j Ms tg, in Fig. 4. abgelesen v/erden sollen. Bei dem ersten Beispiel weist der Dekodierabschnitt 5 sechs ^binäre Eingänge und 64 individuelle Ausgänge auf ,(es handelt sich um. einen Binär-Individual-Umsetzer,) und er enthält 64. Transistor-, gruppen, wobei /Jede^ Gruppe 6 MOS-Transistoren aufweist, lind damit ". eine 6-^BIt-Adresse darstellt, wie es in Fig. 5 dargestellt ·" ist. Die Transistoren in jeder Trans!störgruppe sind mit einer gemeinsamen P-leitenden, .eindiffundierten Schicht oder gemeinsamen Quellenzone S versehen, die vertikal angeordnet ist,und es ist eine gemeinsame P-leitende eihdiffundierte Schicht oder gemeinsame Senkenzone vorgesehen, die parallel zu der Quellenzone S . und ebenfalls vertikal angeordnet ist. Die oberen Enden der Senkenzonen D sind mit den Eingangssteuerverbindungspunkten Q_Q und Q^ bis Qg, des Lese-ümscnaltabschnitts 4, der weiter oben beschrieben worden ist, verbunden, während, die Quellenzone S mit Hilfe einer metallischen Verbindungsschicht S mit einem Anschluß Masse (OV) einer Stromquelle verbunden ist. In diesem Fall sind auch die nebeneinander liegenden Transistoren von nebeneinanderliegenden Transistorgruppen in der gleichen Weise Rücken an Rücken nebeneinander angeordnet,-wie bei dem Lese-Ümschaltabschnitt 4. νSomit sind-die Transistorgruppen T₀(Tq₁ *>is_ Tq₆)- und T₁ {T^,, bis T₁₆) bis T₆₅ i -(Tg,, bis. T₆^g) in der beschriebenen Reihenfolge von links nach .· rechts angeordnet. ' ." " '.

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Die diffundierten Schichten, die die Se-nkenzonert B der Transistoren in. (L&zi Transistorgruppen bilden, sind nach unten ver- · längert_?und die unteren Enden dieser Schichten und eine horizontal verlaufende P-leitende eindiffundierte Schicht "bilden Lastmder-. Standstransistoren Lq bis Lg~« Die Senkenzonen B und die Steuerzonen G der Lastwider Standstransistoren sind mit .Anschlüssen Y_DD(-16V) tmd V^_n(-26V) der Stromquelle verbunden _} und es wird eine negative Spannung (von etwa -16V) den Senkenzonen D der Transistorgruppen zugeführt. ·

Dein Dekodierabsehnitt 5 werden Adresseneingangssignale A₁ bis Ag mit 6 Bits, wie es aus Fig. 2 erkennbar ist, über Adresseneingangsanschlüsse AD₁ bis ADg von einem Adressensignalgenerator zugeführt,, der durch einen Taktinipulsgenerator 20 und .einen Binär-· zähler 21 gebildet ist. Diese binär kodierten Adresseneingangssignale A₁ bis Ag werden zusammen mit Adresseninversionseingangssignalen a7 bis Ä7_?die man durch Inversion der Adresseneingangssignale A₁ bis Ag in Adresseninvertern IH₁ bis INg erhält, Adresseneingangsverbiiidungspunktea J₁ und J\j" bis Jg und Jg* zugeführt, die auf metallischen Verbindungsschichten vorgesehen sind, die mit den Steuerelektroden G der Transistoren verbunden sind, die für das erste Bit bis das sechste Bit In dera Dekodierabschnitt 5 vorgesehen sind.

ein Tonkurvenverlauf, wie er in Fig. 4 dargestellt Ist, erzeugt werden soll, dann werden die Steuerzonen G der Transistoren für das erste Bit bis sechste Bit in den Transistorgruppen Tq bis Tg^ des Dekodlerabschnitts 5 mit Adresseneingangsverbindungspunkten verbunden, die aus Adresseneingangsverbindungs- . punkten J₁ oder J₁ bis Jg oder Jg, wie es in den Fig. 6(A),-6(B) und 6(C) dargestellt ist, vorbestimmt werden, woraufhin die Transistorgruppen T_Q bis Tg₇ in dem Dekodierabschnitt 5 und entsprechend ihre Steuerausgangsanschlüsse Q₀ Ms Qg^ in der beschriebenen Ordnung von links nach rechts vorgesehen v/erden, so daß sie mit-den Steueranschlüssen Q>. bis Qg^ der Transistoren nach

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.Fig. o verbunden werden.

Wenn die Adresseheingangssignale L· bis A/r- so kodiert sind, wie es in den Fig; 7 (A)> 7.(B) und 7 (G) dargestellt ist, dann wird als Eingangssignal.eine logische "O¹¹ den Steuerzonen der - ■ " Transistoren ⁵Tg-^ bis Tg^g in der Trans ist or gruppe Tg, zugeführt, wodurch eine negative "Spannung (-16V), die von dem Transistor Lg"^ abgegeben wird, dem yerbindungspunkt Qg, zu dem Zeitpunkt t_Q zugeführt wird, wodurch der-Ausgangstransistor Ug- eingeschaltet oder, leitend werden kann. Über..diesen Transistor Ugiz.. wird eine Spannung (-4,00V) an dem Verbindungspunkt Vg₀ des Mplitudenspeicherabschnitts 3. dem AusgangsarischluBAUS. zugeführt.

Anschließend wird als Eingangssignal eine logische "0" den Steuerzonen der Transistoren Tj-Q₁ bis T₁-og in der Transistorgruppe T₁-Q in dem Dekodier ab schnitt 5 zu dem Zeitpunkt t., zugeführt _r und es wird eine negative Spannung, dem Ve.rbindungspunkt Qqg. zugeführt, v/oraufhin eine Spannung (-5,45V) an dem Verbindungs~ punkt Vgg des Amplitudenspeicherabschnitts 2 dem Ausgangsanschluß ,AUS zugeführt wird. "."■."; . " . . '

In ähnlicher Weise wie bei den beschriebenen Beispielen werden die Ausgangstransistoren, die den abgetasteten Amplituden, die ausgelesen werden sollen, entsprechen ., der Reihe nach durch Adresseneingangssignale adressiert, die dem Dekodierabschnitt 5 zugeführt werden^ und die Spannungen an den Verbindungspunkten ,des Amplitudenspeicherabschnitts 2, die mit den Transistoren verbunden sind, werden der Reihe nach dem Ausgangsanschluß AUS zugeführt. Beispielsweise wird zu dem Zeitpunkt t^/, der Ausgangs-·■ transistor,Ug adressiert, wodurch eineSpannung(-0,55V) an dem Verbindungspunkt V** an den Ausgangsanschluß AUS abgegeben wird> und zu dem Zeitpunkt tg^ wird der Ausgangstransistor Ug₂ adressiert, .wodurch eine Spannung (~3,95V)> an, dem Verbindungspunkt V~q dom Ausgangsanschluß AUS zugeführt wird.

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Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß gemäß der Erfindung' mir durch Festlegen einer Folge,nach der mehrere Schalttran^istoren mit' den Verbindungspunkten, auf den diffundierten Widerstandsschichten verbunden werden, die gewünschten Analogverläufe gs-~ bildet werden können. Da die in einer Einheit gebildete eindiffundierte Widerstandsscnicht, deren Yerbindungspunkte mit gleichen Spamiungsunterschiaden verseilen sind", als j*jnplitu&enspeich.erabschnitt verwendet wird, ergibt sich daraus, daß der Raum, der durch, den Amplitudenspeicherabschnitt in dem Halbleitersubstrat beansprucht wird, vermindert sein kann. Folglich kann die Größe des Halbleitersubstrats bei der erfindungsgemäßen Anordnung viel kleiner gemacht werden als bei dem bekannten Kurvengenerator, bei dem mehrere eindiffundierte Widerstandsschichten verwendet werden. Es soll ferner darauf hingewiesen werden, daß bei der erfindungsgeüäßen Anordnung der Kurvenverlauf mit Hilfe nur einer eindiffundierten Widerstandsschicht in dein Amplitudenspeicherabschnitt 2 gebildet werden kann und daß aus diesem Grund der Leistungsverbrauch des Kurvengenerators nach der Erfindung wesentlich geringer ist als bei dem bekannten Kurvengenerator.

Da gemäß der Erfindung die Ausgangsspannungen des Amplitudenspeicherabschnitts 2 rait Hilfe von Widerstandsverhältnissen im Vergleich zu dem gesamten Widerstandswert der eindiffundierten Widerstandsschichten, die in einer Einheit vorgesehen sind, gebildet werden, würde selbst dann, wenn sich das Diffusionsverfahren in einer Massenfertigung der Kurvengeneratoren gemäß · der Erfindung geändert hätte, diese Änderung nicht als eine Schwankung der Ausgangs spannungen des Amplitudensp.eicherabschnitts 2 erscheinen. Folglich kann der Kurvengenerator gemäß der Erfindung Kurvenverläufe mit großer Genauigkeit reproduzieren. ' ·

Bsi den bekannten Kurvengeneratoren, die weiter oben beschrieben worden sind, wird andererseits ein Kurvenverlauf in Form von ¥ider-standswerten der eindiffundierten Widerstands schichten

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■gespeichert, wobei" Schwankungen beim BIf fusionsv&rfaliren zu Schwankungen bei .der Bildung eines Kurvemrerlaufs "führen. Im Gegensatz äasu wird ein solches Ergebnis nicht sit der er—_; findufi'gsgesiaßen Anordnung; errichtet. öemäß der Erfindung, lassen, sich andere unterschiedlich ausgebildete Kurvenyerläufe dadurch erreichen, daß man die binär kodierten Eingangs signale ändert, so daß man die ,Schalttransistoren mit. . einer abgewandelten Adressenfolge steuert oder leitend :macht, so daß_tdann keine andere Abänderung: notwendig ist. Zu dem gleichen Zweck; kann eine bestimmte Verdrahtung von Verbindungsschichten · n_Q bis. Qfrz» ^-is dazu geeignet ,sind, die Verbindungspunkte Vq bis VoQ mit den Verbindungspunkten P₀ bis Pg^ zu verbinden, geändert werden. ■ . ' . .--.'.■

Da sich ferner bei der Anordnung nach der Erfindung die Verbindungsschichten in dein Verdrahtuiigsabschnitt 3 nicht kreuzen, ist die Herstellung dieser Anordnung viel einfacher.

Wenn ein Abschnitt zur Erzeugung von Hüllkurven für elektronische Musikinstrumente als eine integrierte Halbleiterschaltung ausgebildet ist, dann ergeben sich die folgenden Schwierigkeiten. ' Im allgemeinen liegen drei Arten von Hüllkurven vor: Die erste, die .in Fig. 8 (A) dargestellt ist, ist eine Kurve, die einen Kurventeil ä auf weist, der zu dem Zeitpunkt t plötzlich anwächst (und im folgenden als "Anstiegskurventeil a") bezeichnet ist, die einen "Kurventeil-b aufweist, (der im folgenden als "Haltekurventeii b¹¹ bezeichnet ist) ,der eine ,bestimmte Amplitude aufwsistjund die einen Kurventeii c enthält (der im folgenden als. "Abstiegskurventeil c" bezeichnet ist), der zu dem Zeitpunkt t eineii logarithmischen Abfall beginnt, vrabei ein Ton, der die. er-ste Hüllkurve aufvreistj ein sogenannter Dauerton ist;, die zweite Hüllkurve ist so ausgebildet, daß die Rückflanke des Anstiegskurventeils a einmal abfällt, wie es in Fig. 8(B) dargestellt ist, wobei ein Ton, der die zweite Hüllkurve aufweist, als An&tiagsdauerton bezeichnet wird;di.e dritte Hüilkurye steigt ganz plötzlich an und fällt nach diesem .Anstieg direkt wieder ab, cla. sie keinen Haltekurventeil b_ besitzt, wie man in Fig. 8 (C). ■ - -' . . ■ 409ö1970ai-7 ^:> '' "' ■'-.'-. ■■■:-■

erkennt, wird ein Ton, der die dritte Hüllkurve aufweist, als sogenannter Stoßton bezeichnet wird.

Entsprechend ist es erforderlich, einen Hüllkurvengenerator vorzusehen, der eine Kurve erzeugen kann, die logarithmisch wie in dem Abfallkurventeil c abfallt_; und ferner eine Kurve, die wie in dem. Anstiegsxurventeil a. plötzlich ansteigt. Ferner ist es notwendig, einen Hüllkurvengenerator vorzusehen, ,der klein ausgebildet ist, eine geringe Leistung verbraucht .und der einfach herzustellen' ist. . . . '

In Fig. 9 ist eine zweite Ausführungsform eines Kurvengenerators gemäß der Erfindung dargestellt, der diese Anforderungen erfüllt und der ein U-leitendes Halbleitersubstrat 1, einen Hüllkurvengeneratorabschnitt 2, einen Verdrahtungsabschnitt 3> einen Leseumschaltabschnitt 4 und einen Dekodierabschnitt 5 aufweist, wobei diese Abschnitte nacheinander vom oberen Teil des Substrats bis zum unteren Teil angeordnet sind.

Wie man' in Fig. 10 erkennt, x^eist der HüTlkurvengeneratorteil 2 einen Gürtel oder ringförmigen Abschnitt aus einer P-leitenden eindiffundiert eh Widerst'andsschicht 2a auf j der horizontal ver- ~ läuft und ferner P-leitende eindiffundierte Widerstandsschicliten 2B und 2G, die vertikal zu beiden Seiten der Schicht 2a verlaufen. Die P-leitenden, eindiffundierten Widerstands schichten 2b und 2c sind mit Hilfe von metallischen Verbindungsschichten 11a und 11b niit dem linken Ende und dem rechten Ende der P-leitenden diffundierten Widerstandsschicht 2a verbunden, so daß eine Folge von eindiffundierten Widerstandsschichten entsteht. Das heißt, daß ein Widerstand gebildet wird, der, wie es in Fig. 11 dargestellt ist, Widerstände r^ bis r_8Q enthält und der pro Längeneinheit den gleichen Widerstand aufweist, wobei in Fig. 11 ein Ersatzschaltbild des zweiten Generators gebildet ist. Auf den Widerstands schichten 2a, 2b und 2g, die eine-Einheit bilden, sind 81 Verbindungspunkte V₀ und V₁ bis V₈₀ in gleichen Abständen

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vor gesellen.

Ferner sind P-leitende, eindiffundierte Widerstandsschieilten vorgesehen, die wie Beine von einigen Jferbindungspunlcten, die in bestimmten Abständen auf der Widerstands schicht 2a vorhanden sind, wegragen (und die im folgenden als . \- . "Widerstandsschichtbeine" bezeichnet sind),und es sind die unteren Enden dieser Widerstandsschichtbeine ebenfalls mit Verbindungspunkten versehen. Insbesondere ragen gemäß Fig. 10,sechzehn Widerstandsschichtbeine H.q, IL·\ bis Mgg und Myg von den Verbindungspunkten ^q.» ^vi4 ki^{s v}66 ^xax^^{L V}70 ^v'^e°> ^wobei ^sic31 diese V/iderstandsverbindungsbeine an jedem vierten Verbindungspunkt der Verbindungspunkte Vq bis V^₀ an der Widerstandsschicht 2a befinden.

Ein bestimmter^Verbindungspunkt (Vc₈ bei der zweiten Vorrichtung nach Fig. 10) auf der Widerstandsschicht 2a ist mit einem Anschluß V-pj£j(-4V) einer Stromquelle verbunden, währ end die Verbindungspunkte V₀ und Vg₀, die an den Enden der Widerstandsschichten 2b und -2c vorgesehen sind, mit einem Masseanschluß Masse' (OV) der Stromquelle, verbunden sind. Entsprechend sind an den unteren Enden der Widerstandsschichtbeine M-g bis M^₀ Verbindungspurikte nw bis EU-Q- vorgesehen, die auf der linken Seite des Verbindungspunkts Vkq angeordnet sind. Die in dieser Weise vorgesehenen Verbindungspunkte nw bis m_1Q sind mit einer gemeinsamen Verbindungsschicht 12 verbunden, die horizontal angeordnet ist. Diese Verbindungsschicht 12 ist mit dem Verbindungspunkt V_Q auf der'Widerstandsschicht 2b verbunden.

Damit lassen sich an den Verbindungspunkten der Widerstandsschichten 2a und 2c auf der rechten Seite des Verbindungspunkts ν,-Q Spannungen erzeugen, die den Widerstandsverhältnissen der Widerstände zwischen dem Punkt Vg₀ und· diesen Verbindungspunkten zu. dem Ge3antv/iderstahd zwischen dem Punkt VtQ und dem Punkt Vqq entsprechen, erhalten werden können. Die Unterschiede zwischen den

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auf diese V/eise erhaltenen Spannungen sind gleich, näinlich .. ' (4V/24 = O,i66V)y d.h. daß die auf diese Weise erhaltenen.. Spannungen in'die lineare Beziehung zueinander stehen. Aus' ' diesem Grund können sie zur Erzeugung einer Anstiegskurve verwendet -v/erden. . .

Pur jedes der tficlerstandsschichtbaine M^g bis M^₀ der Widerstandsschicht 2a zur linken Seite des Verbindungspunkts Vco ist ein 'I-förmiges TiiderstandsdämpfungajLied gebildet.. Diese Eämpfungsglieder bilden eine Kettenteiler schaltung, v/ie es in. Fig. 11 dargestellt ist.

Bsi diesem Dämpfungsglied wird angenommen, wie es in Fig. 12 dargestellt ist, daß der Widerstand eines Widerstandsschlchtbeins durch R bezeichnet ist ,daß der gesamte Widerstand zwischen zwei Verbindungspunkten, die die zweiten Verbindungspunkte. von dem V-erbindungspunkt des Widerstandsschichtbelns R sind, durch. r_ bezeichnet ist, daß ein Dämpfungskoeffizient η von^dB (n = 4dB) vorhanden ist und daß die folgende Gleichung (1) gilt:

Dabei isi; k = 10 = IO _f,'^ - T, 5349

Dann lassen sich an den Verbindungspunkten Spannungen erhalten, die sich voneinander um Dämpfungs wer te von etwa 1 dB unterscheiden,

Der Wellenwiderstand Z dieses Dämpfuagsglieds ergibt sich aus der folgenden Gleichung (2) : ·

V=

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8ADOFtKStNAl

Bei diesem zweiten Generator "bildet die Widerstandsschicht 2b den Absciilußwiderstand des Bäinpfungsglieds. In den obigen Gleichungen werden vorzugsweise die folgenden Werte eingesetzt: η =-4dB;i r = 780.0.; R= 361OJB,; Z_Q = 1634SL-, und k = 1,5349

Die auf diese Weise an den Verbindungspunkten Vj-q bis Vq der Widerstandsschicht 2a erreichten Spannungen stehen in einem logarithm! sehen Verhältnis zueinander und sie können zur Bildung einerÄbfallkurve verwendet werden. Ferner können bei diesem · zweiten Generator an den Verbindungspunkten der Widerstandsschicht 2b, die den Absehlußwiderstand bildet, Spannungen gebildet werden, die sich um bestimmte Spannungswerte voneinander unterscheiden«und der zweite Generator kann daher zur Bildung des Endteils, einer abfallenden Hüllkurve verwendet werden. '

In ähnlicher Weise wie in Fig. 3 wird der Leseuiaschaltabschnitt ohne Xurvenausgangsabscnnitt 4 beispielsv;eise durch 64 MOS-Schalttransistoren gebildet, und er arbeitet in ähnlicher Weise.

Der Verdrahtungsabschnitt 3 weist metallische .Verbindungsschichten n_Q und n,j bis n^ auf, durch die Verbindungspunkte P^ und P₁ bis Pg^ mit Verbiiidungspunkten, die entsprechend der Ausgangskurve aus den Verbindungspunkten Vg₀ bis Vq in der beschriebenen Art ausgewählt sind, verbunden werden. In diesem Zusammenhang soll darauf hingewiesen werden, 'daß diese metallischen Verbindungsschichten so angeordnet sind, daß sie sich nicht kreuzen jUnd einige, von ihnen sind über den Widerstandsschichtbeinen JMLg bis Hjq mit Hilfe von Isolierungsschichten angeordnet. Diese Anordnung der Verbindungsschichten trägt dazu die Große des Halbleltersubstrats zu vermindern.

In Fig. 13 ist der Anstregshüllkurventeil a des Dauertons nach. •Fig. 8(A) durch: eine^: Kurve I. dargestellt, wobei, die vertikalen Achse eine lineare Skala aufweist, und es ist die Abfallhüllkurve 'durch eine Kurve II wiedergegeben, deren vertikale Achse eine .dB-Skaia enthält. Es sind ferner die ■

Yarbindungspunkte P₀, P^ bis P^, P^g und P^ bis Pg iibtastzeitpunkten t_Q und t^ bis tg-, -auf der horizontalen Achse der Fig. 13 entsprechend zugeordnet, währenddie Spannungen an Verbindungspunkten V₈₀. V₇₆ bis V₅₉, V₅₈'und V₅₇ bis V_Q als Spannungsaisplituden auf der vertikalen Achse in Fig. 13 verwendet werden. · ■ . .

Der Dekodierabschnitt 5 arbeitet so, daß er die Ausgangstransistoren adressiert, die den abgetasteten Spannungen, die. zu den Zeitpunkten t_Q und t^ bis tg^ ausgelesen .werden sollen, entsprechen. Der Dekodierabschnitt 5 der zweiten Vorrichtung -■ nach der Erfindung hat sechs Binäreingänge und 64 Einzelausgänge und er enthält 64 Transistorgruppen, von denen jede 6 MOS-Transistoren aufweist, und damit eine 6-Bit-Adresse darstellt, .wie es anhand von Fig. 5 beschrieben worden ist, und der Dekodierabschnitt arbeitet in der gleichen Weise, wie es weiter oben beschrieben v/orden ist.

Wenn bei einem in dieser Weise ausgebildeten Dekodierabschnitt 5 die Adresseneingangssignale so kodiert sind, wie es in den Fig. 7 (A), 7 (B) und 7 (G) dargestellt ist, und dann der Reihe nach den Adresseneingangsanschlüssen. AD^ bis ADg zu den Zeiten t_Q bis "tß-z zugeführt werden, dann wird .zu dem Zeitpunkt .t_Q ein Eingangssignal einer logischen "O" den Steuerelektroden der Transistoren T^ bis T_Qg in dem Dekodierabschnitt 5 zugeführt und als Folge dav.on wird" eine negative Spannung (-16V)^ die von dem Transistor Lq abgegeben wird, dem Verbindungspunkt Q_Q zugeführt, wodurch der Transistor Uq eingeschaltet oder leitend gemacht wird. Über diesen nun leitend gemachten Transistor Uq wird eine Spannung (OV) an dem Verbindungspunkt V₈₀ in den. Amplitudenspeicherabschnitt 2 dem Ausgangsanschluß AUS zugeführt. In ähnlicher ¥eise, wie es oben beschrieben ist, werden Spannungen'an den Verbindungspunkten, die mit den Verbindungs-' schichten n.. bis ng^ in dem Amplitudenspeicherabschnitt 2 verbunden sind, der Reihe nach dem Ausgangsanschluß AUS zugeführt.

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Bainit läßt sich der Anstiegskurventeil I (in PIg. 13) der ein der Änderung des Potentials an den Verbindungspunkten Vg₀ bis VcQ entspricht, während des Zeitabschnitts zwischen de:a Zeitpunkt t_Q bis zu dem Zeitpunkt tv,- erhalten» Ferner erhält man während des Zeitabschnitts von dem Zeitpunkt t^^ bis zu deia Zeitpunkt t^ den Abfallkurventeil II¹, der entsprechend einer Änderung des Potentials an den Verbindungspunkten V,-/- bis Vq logarithmisch abfällt, und ferner auch den Abfallkurventeil II". .

Wenn nach dem Auslesen der Anstiegskurve die Haltekurve mit Hilfe einer konstanten Spannungsquelle, die getrennt angelegt wird, gebildet wird und wenn anschließend der Abfallkurventeil gebildet wird, dann erhält man eine Hüllkurve, wie sie in Fig. (A) dargestellt ist.

Aus der obigen Beschreibung ergibt sich, daß gemäß der Erfindung der Verdrahtungsabschnitt 3 auf der Grundlage der Spannungsamplituden, die eine zu erzeugende Hüllkurve bilden, zwischen dem Le^se-'UinschaltabsGhnitt 4 und dem Amplitudeiispeicherab-' schnitt 2 gebildet ist und daß eine gev/ünschte Ausgangskurve . dadurch erreicht wird, daß die Arbeitsweise der Ausgangsschalt- *. transistoren gesteuert wird oder daß. die Ausgangsschalttransistoren in einer bestimmten Folge leitend gemacht werden. Außerdem.läßt sich durch die T-förmige Dämpfungsschaltung, die durch eine Kombination des gürteiförmigen Abschnitts der eindiffundierten ¥iderstandsschicht und der eindiffundierten Widerstandsbeine, die von dem gürteiförmigen Abschnitt wegragen, gebildet wird, zur Erzeugung einer logarithmisch abnehmenden Kurve verwenden, die als Abfallhüllkurve wirksam ist. . ·

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Dis obigen Beschreibungen beziehen sich auf die Erzeugung eines Dauertons, wie er in Fig. 8 (A) dargestellt ist. _v

Der Anstiegsdsuer, der in Fig. 8 (B) dargestellt ist, läßt sich dadurch erzeugen, daß eine Anstiegshüllkurve I gebildet wird und dafl ferner eine Abfallhüllkurve II gebildet wird, wie sie in Fig. 14 dargestellt ist und anstelle der Fig, 13 verwendet wird, während der Stoßton, der in Fig. 8 (C) dargestellt ist, dadurch gebildet werden kann, daß man nur eine Hüllkurve II, "wie sie in Fig. 15 dargestellt ist, erzeugt. Die Hüllkurve, die in Fig. 15 dargestellt ist, hat keinen Anstiegsteil und sie läßt sich dadurch erreichen, daß man die gemeinsame Verbindungsschicht 12 der Aaplitudenspeicherschicht 2 mit all den eindiffundierten Widerstandsbeinen verbindet und daß man den Anschluß \ja ^der Stromquelle iait dem Verbindungspunkt Vj2 verbindet. Auf diese Weise lassen sich verschiedene Hüllkurven dadurch bilden, daß man die Verdrahtung des Verdrahtungsabschnitts 3 verändert oder daß man die Adressenfolge der Ausgangstransistoren Uq~bis Ug^ verändert.

In Fig. 16 ist eine dritte Ausführungsfonn des Kurvengenerators gemäß der Erfindung dargestellt, die ein N-leitendes Halbleitersubstrat 1, einen Amplitudenspelcherabschnitt 2, einen Verdrahtungsabschnitt J5, einen Lese-tJraschaltabschnitt h und einen Dekodierabschnitt 5 aufweist, wodurch eine logarithmische Abfallhüllkurve gebildet werden kann. ^

Der Amplitudenspeicherabschnitt 2 enthält einen gürtelf önaigen Abschnitt aus einer P-leitenden eindiffundierten Widerstandsschicht 2a, die horizontal verläuft und aus einer P-leitenden, eindiffundierten Widerstandsschicht 2b, die auf der linken Seite der eindiffundierten Widerstands schicht 2a vertikal verläuft. Das linke Ende der eindifxundierten ¥iderstandsscüicht 2a

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ist durch, eine metallische Verbindungsschicht 11a mit dem oberen Ende dar eihdirf fundiert err · Widerstandsschicht^: 2b verbunden. Das heißt, daß.diese Schichten 2a und 2b als- eine Einheit ausge- -. bildet sind oder als ein Widerstand, der Widerstände r* bis r_7? enthält und die einen gleichen Widerstand pro Längeneinheit .aufweist. Es sind ferner beispielsweise 75 Verbindungspunkte. V₀, V^ und V₂ "bis Vy₂ ⁱⁿ gleichen Abstanden* auf-diesen ^Widerstands schichten 2a und 2b, die zu der Einheit zusammengesetzt sind, vorgesehen, - - -

Von einigen der Verbindungspunkte, die sich -in'bestimmten Ab-' ständen auf- der Widerstandsschicht 2a befinden, ragen als Beine'"ausgebildete P-leitende, eindiffundierte ¥iderstaiidsschichten der Widerstandsschicht 2a (die im folgenden als "¥iderstandsschichtbeine^!I bezeichnet werden) nach unten weg. Insbesondere ragen in Fig. 16 sechzehn Fiderstandsschichtbeine M₁₀ I-L. bis Mg,- und M₇₀ nach unten von den Verbindungspunkten "VTO' Vyj^ bis Tgg und Vy₀ weg, wobei sich diese Verbindüngspunkte an jedem vierten Verbindungspunkt der Verbindungspunkte'V>jQbis V₇₀ befinden. .

Die unteren Enden der ¥iderstandsschlchtbeine M₇₀ bis M^₀ mit" den Verbindungspunkten πι₇₀ bis m^Q ragen bis zu einer -gemeinsamen Verbindungsschicht 12, die horizontal unter dem. Amplituden- speicherabschnitt 2 "verläuft, jedoch sind auch außer den Verbindungspunkten m₇₀ bis "nug diejenigen Verbindungspunkte, die durch eine zu erzeugende Kurve bestimmt sind, mit der gemeinsamen Verbindungs schicht 12 verbunden. Insbesondere sind in Fig. 16 alle anderen Verbindungspunkte der Verbindüngspunkte ■m₇₀ bis m^Q, nämlich die Verbindungspunkte m_7o, IQg₂* ^m54 m^ mit der gemeinsamen Verbindungsschicht 12 verbunden.

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Ferner sind die danebonliegenden Verbindungspunkte V_7? und V₇₀ . und Vg₉, Vg₃ und Vg ^bIsV_{1 Q} und Vg auf der: ¥iderstandsschicht 2a durch Verbindrmgs schichten ^₇O, ^Υ7ή' turzgQschlossen. - ·

Die Verbindungspunkte V₇₂ und Vq an den Enden der Wider st andsschichten 2a und 2b sind mit Anschlüssen Vgpj (-4V) und MASSE (OV) einer Stromquelle verbunden und die gemeinsame Verbindungsschicht 12 ist mit desi Anschluß MASSE verbunden. Folglich bilden die Widerstandsschicht 2a, die Widerstandssehichtbein.e. M₇₀, Mgp, Μ(-λ bis IyLλ und die gemeinsame Verbindungsschicht 12 einen Kettenspannungsteiler, wobei ein T-förmiges Widerstandsdämpfungsglied IC für jede Widerstandsschicht M₇^, -Mg₂* M54 ^tis i-L; gebildet ist. Wenn man annimmt, daß so, wie es in Fig. 18 dargestellt ist, in diesem Glied K der Widerstand eines Widerstands schichtbeins (beispielsweise von m^) durch einen Widerstand R dargestellt wird,""dann -wird der gesamte -Widerstand zwischen zwei Verbindungspunkten (Vcq und Vcg^ die die zweiten Verbindungspunkte von dem Verbindungspunkt (V^) des Widerstands schichtbeins sind-durch r dargestellt, und ein Dämpfungskoefiizient η beträgt 4 dB, so daß dann das Verhältnis zwischen den Widerständen R und r durch die Gleichung (1), die weiter oben beschrieben- worden ist, dargestellt werden kann,und es lassen sich dann an den Verbindungspunkten ("Vco, Vcg, ^4., ^52 und V^Q ), wobei immer ein Verbindungspunkt übersprungen ist, Spannungen erzielen, die sich voneinander in ihrer Dämpfung um im wesentlich ein dB unterscheiden. Der Wellenwiderstand Z_Q dieses Glieds K läßt sich aus der oben beschriebenen Gleichung (2) ermitteln. Bei dieser Ausführungsform ist die Widerständsschicht 2b der Abschlußwiderstand des Dämpfungsglieds. In den beiden obigen Gleichungen (1) und (2) werden für die einzelnen Größen vorzugsweise folgende Werte eingesetzt: .

η = 4dB; r = 7SOXL; R = 36IOJI j Z_Q = i634Jlund k = 1,5849.

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ßAD

Damit sind die Spannungen, die an jedem zweiten. Verbindungspunkt und zwar an Vy₂, 'Vy₀, Vg₈ bis V^₀ abgegeben werden, logarithmisch angeordnet. . -· ■

Dei¹ Lese-Umschaltabschnitt, 4 wird beispielsweise durch 64 MOS-Ausgangstransistoren gebildet und er arbeitet in ähnlicher .^ Weise wie in Fig.· 3. .

Der Verdrahtungsabschnitt 3 weist metallische Drahtverbindungsschichten auf, die die Verbindungspunkte Pq und P> bis Pg, der Transistoren in dem Lese-llmschaltabschnitt 4 mit Verbindungspunkten verbinden, die durch eine zu erzeugende Kurve aus den Verbindungspunkten Vy₂ bis V₈ auf der ■Widerstandsschicht 2a in der beschriebenen Reihenfolge ausgewählt werden. Bei dieser dritten Ausführungsforni der Erfindung, wie sie in Fig. 16 dargestellt ist, werden jeweils zwei nebeneinanderliegende Verbindungspunkte Pq und P.., Pp und P^, P^vUnd. Pe bis Pg₂ ^d Pgtz mit Hilfe von Verbindungsschichten Z₀, Z₂, Z^ bis entsprechend Z^₂ kurzgeschlossen. Ferner werden die; Verbindungspunkte P und ■ -P-, P₂ und P, bis Pg₂ und Pg, mit Hilfe von Verbindungsschichten n_Q, n"p bis ng^ mit den Verbindungspunkten V«₂ und Vy^, V«_o und * Vgq, bis entsprechend V₁₀ und Vg verbunden. Damit liegen die Verbindungsschichten -rü bis ng₂ über den Widerstandsschxchtbeinen My₀ bis -M-jQ, Sie sind jedoch untereinander nicht gekreuzt.

Der Dekodierabschnitt 5soll die Ausgangstransistoren adressieren, die .den Spannungen-entsprechen, die zu den Zeitpunkten t₀ und t^ bis tg-2 ausgelesen werden sollen. Der Dekodier ab schnitt 5 bei der dritten 'Ausführungsform der Erfindung enthält auch 6 Binäreingänge und. 64 Einzelausgänge und er enthält 64 Transistorgruppen, von denen jede 6 MOS-Transistoren aufweist,, wie sie für 6 Bit-Adressen, wie es weiter oben anhand von Fig. 5 beschrieben worden ist, , erforderlich sind, und der in dieser Weise aufgebaute Dekodierabschnxtt 5 arbeitet, in der gleichen Weisest v;ie es weiter oben

beschrieben worden-ist. ■ ' ' ' ...".'_.. ...

""-' .' . .-..-. ■■-" -4 0t 8 IS/Q 81; T ■ /__: ..

bei einem in dieser ¥eise aufgebauten Dekodier ab schnitt 5 die /idresseneingsngssignale A,, "bis Ar- der¹ R.eihe nach den Adres.seneingangsanschlüssen AD., bis ADg zu den Zeitpunkten t- bis tg^ zugeführt werden, dann wird als ein Eingangssignal eine logische ^!IO^st den Steuerelektrotten der Transistoren Tq^-bis T_Qg in der Transistorgruppe T_Q des Dekodierabschnitts 5 zu einem Zeitpunkt t_Q zugeführt» woraufhin eine negative Spannung (-16If) die an dein Transistor L_Q anliegt, dem Verbindungspunkt Qq zugeführt wird;, woraufhin der Transistor Uq eingeschaltet oder leitend gemacht wird. Über den auf diese ¥eise leitend gemachten Transistor Uq wird eine Spannung (-4,00V) an den. Verbindungspunkten V₇p"and V₇₁ in dem Amplitudenspeicher ab schnitt 2 dem Ausgangsanschluß AUS zugeführt. Ähnlich v/ie bei dem oben beschriebenen Betrieb werden Spannungen an den Verbindungspunkten, die mit den Verbindungsschichten n₂ bis ng« ⁱⁿ- &^em- Amplitudenspeicherabschnitt 2 ver bunden sind, der Reihe nach dem Ausgangsanschluß AUS zugeführt.

Damit wird eine Ausgangs spannung eines abfallenden Verlaufs,· die mit einer Neigung von OdB bis -30 dB in einer Iogarithmisehen Skala abfällt, so wie es in Fig. 19 dargestellt ist, erzeugt.

Für Fig. 16 ist angenommen, daß die kurzschließenden Verbindungsschichten "X^p* ^70 ^-^^{s Y}in ^¹¹¹^ ^O* Zp bis Zgp weggelassen sind, daß die Verbindungspunkte Pq und P,. bis Pg^ mit den Verbindungspunkten V₇₂ ^un<i V₇₁ bis Vq über metallische Verbindungsschiehten verbunden sind und daß alle Verbindungspunkte JQ₇₀, nigg bis ei^q auf den Widerstandsschichtbeinen mit der gemeinsamen Verbindungsschicht 12 verbunden sind. Als Folge davon wird das Wider st andsdämpfungsglied K, das in Fig. 18 dargestellt ist, für 3ede der Widerstandsschichten M₇Q-, Mgg bis KLq, wie es in Fig. 20 (B) '.dargestellt ist, gebildet. Aus einem Vergleich der Schaltung, die in Fig. 20 (B) dargestellt ist, mit der die in Fig. 20 (A) dargestellt ist, wobei diese eine äquivalente Schaltung für daa Dämpfungsglied der dritten Vorrichtung gemäß der Erfindung, die ■-* in Fig. 16 dargestellt ist, ergibt sich,dass die^Dämpfungsgrößs

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BAD GRfOINAL

für die S&teltuhg-nach Fig. 20 (B) zwei mal so groß ist_a die für *üe Schältung nach Fig.. 20 (A) land ,zwar für den Zeitabschnitt ττο% dem Zeitpunkt -"b_Q Ms zu dem Zeitpunkt tg^» Entsprechend' fallt der AM^alihüllkur venteil, der von dem Ausgangs* anschluß JÖJ3 abgegeben mrd/ von OdB Tals "-^6OdB mit einer Steigung. ab, die zweimal so groB ist wie die für die in Fig. 19' stellte

Wenn andererseits in Fig. 16 die iTerbindungsptaikte in ¥ierbi2idung vöii Grtippen aufgeteilt -werden, die jevi&l~ls vier neljeneinanderliegenden irer^bindungspunkten "bestehen land wobei in'geäer irerDiiidungspiinktgrappe der erste Verbiiidungspmikt mit seinem vierten Verbiiidungspmikt verbunden ist und Λΐβηη ferner die Verbindungspunkte, die an jedem vierten ITerbindungspunkt der · Verbindungspünkte EIy₀" bis m*Q an den Tiiderstandsschichtbeinen M₇Q Dis Hj₀ ioit der gemeinsamen Verbindungsschicht 12 verbunden sind, dann wird das liiderstandsdämpfungsglied K, das in Fig. 18 ' dargestellt "ist, für "jeweils 4 Widerstandsschichtbeine gebildet, so wie es in-Fig. 20 (€) dargestellt ist. Folglich ist während des Zeitäbchnitts von dem Zeitpunlct t^-zu dem Zeitpunkt tg^ die Dämpfungswirkxmg durch «die Schaltung, die in Fig.. 20 (G) dargestellt ist, halo so groß, wie durch die Schaltung, die in Fig. (A) dargestellt ist, die die Äquivalentsehaltung für die Dämpfungsglieder der Vorrichtung nach Fig. 16 ist. Folglich fällt die AbfallhüllMirve an dem AusgangsanschluB AUS von OdB nach -15dB mit einer ileigungaD, die halb so groß ist, wie die der Kurve in Fig. '

. Aus der Beschreibung der dritten Ausführungsform, der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich entnehmen, daß ein logarithmisch abfallender Kürvenverlauf in der gewünschten; Weise dadurch hergestellt werden kann, daß die Verbindungspunkte auf der eindiffun- dierten Widerständssciiieht 2a in dem Araplitudengeneratorabscnnitt 2. i/ahlweise verkürzt werden und daß die Widerstandsschichtbeine·

der. gemeinsamen Verbindungsschicht 12 wahlweise verbunden werden.

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Es v/urde zv/ar eine Ausführungsform beschrieben, bei eier eiiis 'Hüllirarve die sine bestimmte Neigung aufweist, so wie es in Fig. 9 dargestellt ist, erzeugt wird, jedoch an eine solche Ausführungsfora, praktisch bei einem berührungsempfindlichen Hüllkurvengenerater zur Abfallhüllkurven in "einem elektronischen Musikinstrument verwendet v/erden." . - :

Wenn bei dieser Ausführungsform der Amplitudenspeicherabschnitt . neu angeordnet wird, so daß sich die Dämpfung pro Einheit der Auslesezeit zu einem bestimmten Auslesezeitpunkt ändert,' dann kann eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Iogarithmisehen.Abfallkurve vorgesehen werden, die aus Abfallkurven besteht, die verschiedene Neigung auf v/eisen. Solch eine Vorrichtung kann bei einem Generator zur Erzeugung einer Hüllkurve für einen Stoßton in einem elektronischen Musikinstrument verwendet werden. Ferner kann die erfindungsgemäße Anordnung bei einer Vorrichtung zur Erzeugung einer logarithm!sehen Kurve verwendet v/erden.

Die Kurvengeneratoren, die als zweite und dritte Ausführungsbeispiele für die Erfindung beschrieben worden sind, können auch die gleichen Vorteile aufweisen, die der Generator nach der ersten Ausführungsform aufweist.

Gemäß den obigen Erläuterungen werden die Ausgangstransistoren Uq bis Og, in dem Dekodierabschnitt 5 in der beschriebenen Weise adressiert, jedoch kann die Reihenfolge der Adressierung der Ausgangstransistoren in erforderlicher Weise geändert werden. Ferner ist die Verdrahtung des Verdrahtungsabschnitts nicht auf die beschriebene Ausführungsform begrenzt, sondern sie kann so geändert werden, daß einige der Verbindungsschichten sich kreuzen.

Bei den obigen- Erläuterungen wurde von miniaturisierten MOS-Schaltungen mit MOS-Transistoren ausgegangen, jedoch können diese ■ KOS-Transistoren auch durch bipolare Transistoren ersetzt werden. Ferner kann ein P-leitendes Halbleitersubstrat, als.-Halbleiter-

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BAD ORIGINAL

substrat 1 verwendet werden.

Anwendung für die erfindungsgemäße Vorrichtung wurde der KTirvengenerator^iii elektronischen Musikinstrumenten genannt.. Jedoch ist die Anwendung nicht darauf beschränkt, d.h. die Erfindung kann nicht 'nur bei einer Vorrichtung zur Erzeugung einer bestimmten Kurve und einer Hüllkurve in elektronischen •Musikinstrumenten verwendet werden;, sondern auch in Vorrichtungen, zur Erzeugung■anderer Kurvenverläufe. , . _

Hach den obigen Erläuterungen hat ferner der Amplitudenspeicherabschnitt 2 eine Gestalt me der Buchstabe -'¹MT"-, -dadurch ,daß. drei eindiffundierte Widerstandsschichten 2a, 2b und '2c zu einer Einheit miteinander verbunden sind: diese Gestalt und die Anzahl der e.indif fundierten Widerstands schicht en kaini jedoch in geeigneter Weise abgewandelt sein, wenn dies erforderlich ist. : Beispielsweise kann der Amplitudengeneratoräfeischnitt 2 nur durch eine gürtelförmige Widerstandsschicht gebildet werden* ohne daß die .Widerstandsschichteii 2b und 2c vorgesehen sind. ■

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Claims (1)

1. -30--. 23535

   Pat entansO rüche

   Kurveiigenerator, ..--".

   gekennzeichnet durch

   a) eine aus einer eindif fundiert en Schicht-.(2a-, 2b, 2c) ■ gebildete Wider s'tandszone auf einem Halbleitersubstrat (1), die mehrere Verbindungspunkte (Vq, V^ ... VgQ) aufweist, ■ .

   b) eine Vorrichtung, durch, die eine bestimmte Spannung an die Widerstandszone angelegt wird, so daß verschiedene Potentiale an den verschiedenen Verbindungspunkten auftreten und

   c) eine Leseschaltung (4) zum Auslesen der verschiedenen an den Verbindungspunkten anliegenden Potentialen in einer bestimmten Reihenfolge, so daß eine Kurve- mit einer bestimmten Amplitudenänderung, die die Änderung der an den Verbindungspunkten ausgelesenen Potentiale entspricht, gebildet wird.

   2. Kurvengenerator nach Anspruch 1,

   dadurch gekennzeichnet,

   daß die Leseschaltung (4) folgende Teile enthält;

   a) eine Lese-Umschaltschaltung mit mehreren Schalttransistoren (Uq, u\.....Uqq), deren Eingangsanschlüsse. Qq, GLj.... Q^ mit den Verbindungspunkten (Vq, V-,,... VgQ) lind mit einem gemeinsamen Ausgangsanschluß verbunden sind, und '

   b) eine Adressenschaltung zum Leitendmachen der Schalttransistoren (Uq, U₁, ...U₁₀) in einer bestimmten Folge entsprechend den binärkodierten Signalen, wodurch die Umschaltschaltung (4) angesteuert wird, so -daß eine Kurve an-dem. gemeinsamen Ausgangsanschluß entsteht.

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   . 3- Kurvengenerator nach Anspruch 2,

   d a d. u r -c h ge k e η η ζ eic h net, daß die "Schalttransistoren (U_Q, U^, ... Ug₀)-MOS-Transistoren sind, daß die ,Adressenschaltung (5) einen Dekodierer enthält, der durch mehrere MOS-Transistoren gebildet-, ist, daß , dice ..Ilsißchaltschaltung (4). und der Dekpdierer zusammen mit der .eindiffundierten Widerstandssphicht zu einer, integrierten Anordnung.auf dem Halbleitersubstrat (1) kombiniert sind.

   4. Ktirvengenera.tror nach Anspruch, 1, ' ·. d a d "U r c h g e.k.e η η ζ ei c h η e t , daß die Spannung den Verbindungspunkten (V_Q, X,, ..;. Vp₀) der eindif^undierten Widerstandsschicht (2a, 2b, 2c) durch mindestens einen Widerstand zugeführt wird.

   5. Kurvengenerator nach Anspruch 4,

   dad u-rr.c h g e k e η η ζ e i c h η e t., daß der Widerstand durch eine, eindiffundierte Wider-. . standsschicht gebildet ist, die sich auf dein Halbleitersubstrat befindet. . . . -

   6. Kurvengenerator nach Anspruch 4, ■ . . . : d ä d u r c h g e k e η η ze i c h,n e t , daß ein mit dem Widerstand verbundener Verbindungspunkt durch einen anderen Verbindungspunkt kurzgeschlossen

   7. Kurvengenerator nach Anspruch 4, - : . dadurch gekennzeichnet, daß die. Verbindungspunkte, mit denen der Widerstand nicht verbunden ist, miteinander verbunden sind.-.

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   8. Kurvengeneratoi* nach. Anspruch 1, ,

   dadurch gekennzeichnet,
   daß die Spannung der eindiffundierten Widerstandsschicht
   über einen Widerstand für irgend eine beliebige Anzahl von Verbindungspunkten zugeführt wird und daß eine mehrfache . .-■. T-förmige-Dämpfungsschaltung gebildet ist.

   Rei/Pi.

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