DE2520283C3 - Monostabiler Multivibrator - Google Patents
Monostabiler MultivibratorInfo
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/35—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar semiconductor devices with more than two PN junctions, or more than three electrodes, or more than one electrode connected to the same conductivity region
-
- H—ELECTRICITY
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- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
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Description
hPr =
I -
Der Faktor \ ergibt sich aus folgender Gleichung:
α* bezeichnet hierbei den Kollektor-Stromverstärkungsfaktor,
β den Basis-Übertragungswirkungsgrad r. und γ den Emitter-Injektionswirkungsgrad.
Wenn der Emitter-Injektionswirkungsgrad γ eines NPN-Transistors betrachtet wird, ergibt sich γ durch
folgende Gleichung (3)
Die Erfindung betrifft einen monostabilen Multivibrator entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein Multivibrator dieser Art ist aus der US-PS JO 18 392 bekannt. Das bei diesem Multivibrator
verwendete Halbleiterelement hat 14 verschiedene Halbleiterbereiche und ist damit im Aufbau kompliziert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen monostabilen Multivibrator zu schaffen, der bei
möglichst einfachem Schaltungsaufbau einen Ausgangsimpuls mit steilen Flanken liefert.
Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs T
angegebenen Merkmale. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Der vorgeschlagene Multivibrator hat einen in besonderer Weise ausgebildeten Bipolartransistor,
dessen Stromverstärkungskennlinie in Emitterschaltung /u einem Minimum symmetrisch ausgebildet ist, so daß
bei geeigneter Wahl des Argeitspunktcs ein Ausgangsimpuls
mit steilen Flanken erhalten werden kann.
Die F.rfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1
bis 7 beispielsweise crliiuieri. Fs zeigt
Fig. I einen Querschnitt eines Bipolartransistors mit
vier Anschlüssen.
/„ stellt hierbei die Stromdichte der vom Emitter in die
Basis des Transistors injizierten Elektronen und /;, die
Stromdichte der von der Basis in den Emitter des Transistors injizierten Löcher dar.
/„ bzw. /,, lassen sichr durch die Gleichung (4) bzw. (5)
ciarstellen.
■'
Das Verhältnis λ zwischen Jn und Jp Hißt sich durch
die Gleichung (6) ausdrücken
Hierbei ·.!...! / di<. Dillusionslänge der Minoritätsträger
in der Basis des Transistors, /.,, die Diffusionslange
der Minoritiitstriiger im F.mitter des Transistors Dn die
Diffusionskonstante der Minnritätsträger in der Basis,
D1, die PiffusionskonMante der Minoritätsträger im
Emitter, nn die Konzentration der Minoritätsträger in
der Basis während des Gleichgewichtszustands, p„ die
Minoritätsträger-Konzentration im Emitter während des Gleichgewichtszustands, V eine an die Emittergrenzschicht
des Transistors angelegte Spannung, k die Boltzmann-Konstante, T die Temperatur und q der
Absolutwert der Elektronenladung.
Unter der Voraussetzung, daß die Störsiellenkonzentration
im Emitter des Transistors mit Nn und die Störstellenkonzentration in der Basis des Transistors
mit /V > bezeichnet werden, läßt sich der Ausdruck
Pn
"p
durch den Ausdruck
durch den Ausdruck
NA
Nn
Nn
ersetzen. Da außerdem Ln durch die Basisbveite W
begrenzt ist und Ln= W, läßt sich das Verhältnis δ
folgendermaßen wiedergeben:
Die Diffusionskonstanten Dn und Dn sind Funktionen
der Trägerübertragung und der Temperatur und werden in diesem Fall als im wesentlichen konstant
angenommen.
Aus den vorstehenden Gleichungen ergibt sich, daß zur Erhöhung des Stromverstärkungsfaktors hn: eines
Transistors es ausreicht, das Verhältnis δ klein zu gestalten.
In einem gewöhnlichen Transistor wird daher die Störstellenkonzentration No seines Emitters hoch
genug gewähl', so daß das Verhältnis δ klein wird.
Wenn jedoch die Störstellenkonzentration des Emitters ausreichend hoch gewählt wird und beispielsweise
mehr als 10" Atome/cm3 beträgt, treten Gitterfehler und Versetzungen im Kristall des Halbleiterkörpers
des Transistors auf und verschlechtern den Kristall. Aufgrund deT Tatsache, daß die Stöntellenkonzentration
im Emitter selbst hoch ist, wird die Lebensdauer der von der Basis in den Emitter injizierten Minoritätsträger
klein.
Die Diffusionslänge Lp, läßt sich durch folgende
Gleichung (8) ausdrucken:
Lp
=
Demnach wird die Diffusionslänge Ln der Minoritätsträger
oder Löcher klein. Aus Gleichung (7) ergibt sich somit, daß δ nicht sehr klein gemacht werden kann und
somit der Injektionswirkungsgrad γ nicht über einen bestimmten Wert erhöht werden kann. Der Stromverstärkungsfaktor
hir wird daher nicht so hoch sein wie
bei einem gewöhnlichen Transistor.
Fig. I zeigt einen NPN-Halbleiter mit drei Anschlüssen
und einem ersten Halbleiterbereich 1 mit N -Leitung, welcher in einem Halbleitersubstrat S mit
N · -Leitung ausgebildet ist, einem zweiten Halbleiterbereich 2 mit P-Leitung, welcher in dem Halbleitersubstrat
5 neben dem ersten Bem~h I liegt, sowie einem dritten
Halbieiterbereich 3 mit N Leitung, der im Substrat 5
neben dem zweiten Bereich 2 angeordnet ist; auf diese Weise werden ein erster PN-Übergung Λ /wischen dem
ersten und zweiten Bereich 1 bzw. 2 sowie ein zweiter PN-Übergang /<
zwischen dem /weiten und dritten Bereich 2 bzw. 3 hervorgerufen.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Halbleiter \wrd eine
Potentialbarriere gebildet, die dem ersten Übergang // unter Einhaltung eines Abstands gegenüberliegt, der
kleiner als die Diffusionslünge L1, der vom zweiten
Bereich 2 in den ersten Bereich 1 injizierten Minoritätsträger oder Löcher ist: diese Potentialbarricre
weist eine höhere Energie als die Minoritäuiräger
oder Löcher oder wenigstens die Wärmeenergie auf und wird im ersten Bereich ! hervorgerufen. Bei dem
Beispiel gemäß Fig. 1 wird die Störstellenkonzentration
im ersten Bereich I ausreichend niedrig gewählt, beispielsweise in der Größenordnung von 101· Atome/
cm1; außerdem wird ein Bereich la mit N · -Leitung oder
einer Störstellenkonzentration von etwa !019AtO-me/cm'
im ersten Bereich 1 gebildet, um einen LH-Übergang /;;zu erzeugen und son«; die Barriere zu
bilden.
Die Störstellenkonzentration im zweiten Bereich 2 wird in der Größenordnung von I015 bis IOl?.-\tome/cmJ
und die im dritten Bereich 3 ausreichend niedrig, beispielsweise in der Größenordnung von
10" Atome/cm3, gewählt
In dem Halbleitersubstrat 5 neben dem dritten Bereich 3, jedoch in Abstand zum zweiten Übergang ](,
ist ein Bereich 3a mit N+-Leitung und mit einer
Störstelienkonzentration von etwa WAtome/cm'
gebildet.
Eine erste Elektrode 4£ wird auf dem im Bereich 1 ausgebildeten Bereich la hoher Störstellenkonzentration
in Ohmschem Kontakt zum Bereich la angeordnet;
eine zweite Elektrode 4ß wird auf dem zweiten Bereich 2 in Ohmschem Kontakt zu letzterem und eine dritte
Elektrode 4C auf dem neben dem dritten Bereich 3 liegenden Bereich 3a hoher Störstellenkonzentralion in
Ohmschem Kontakt zu diesem Bereich angeordnet. Von diesen Elektroden 4E,4ß und 4C werden ein erster bzw.
zweiter bzw. dritter Anschluß E bzw. ö bzw. C weggeführt. In Fig. 1 bezeichnet die Ziffer 5 eine
Isolierschicht aus beispielsweise SiOj, die auf der Oberfläche des Substrats 2 angeordnet ist.
Das in F i g. 1 dargestellte Halbleiterbauelement kann als Transistor verwendet werden. In diesem Fall dient
der erste Bereich 1 als Emitterbereich, der zweite Bereich 2 als Basisbereich und der dritte Bereich als
Kollektorbereich; eine Vorspannung in Durchlaßrichtung wird an den Emitterübergang // und eine
Sperr-Vorspannung an den Kollektorübergang /, angelegt. Die von der Basis oder dem zweiten Bereich 2
in den emitter oder ersten Bereich 1 injizierten Löcher besitzen eine lange Lebensdauer, da der Emitterbereirh
1 niedrige Störstellenkonzentration und gute Kristalleigenschaft aufweist; infolgedessen wird die Diffusionslänge Lp der Löcher im Emitterbereich 1 groß. Aus den
Gleichungen (6) uH (3) ergibt sich somit, daß der Emitter-Injektionswirkungsgrad γ hoch sein kann.
Wurde jedoch die Diffusionslänge JL,, auf einen großen Wert festgelegt, könnte sie in Wirhchkeit nicht groß
sein, wenn die in den Emitterbereich 1 injizierten Löcher die Oberfläche des Substrates 5 erreichen und mit den
Elekironen an der Oberfläche rekombinieren. Da bei dem Halbleiter gemäß F i g. I die Potentialbarriere im
Emitterbereich 1 gebildet wird und dem F.mitterübergang Ii unter Einhaltung eines Abstands gegenüberliegt.
welcher kleiner ills die Diffusionslange /.,, der Minoritiilsträger
ist. wird der Wer! der Oberflächenrekombination rcdu/ieri und die Diffusionslänge /.., kiiiin als
ausreichend lang angenommen werden.
Da die Polentialbarrierc in der Weise erzeugt wird,
wie dies oben linier Hc/ugnahmc auf das Heispiel gcmiiH
I' i g. I erläutert wurde, ergibt sich die Wirkung, dall die
Stromdichte oder Stromkomponenle /. der von dem Hasisbereich 2 in ilen F.mitterbcreich I inji/ierien
Löcher reduziert wird. Am LH-Übcrgang /// im Lmilterbcreieh 1 wird somit eine falsche Ferminiveaudifferen/
b/w. ein eingeprägtes elektrisches IeIcI
hervorgerufen, welches die Diffusion der Löcher oder Minoriiiiisiräger unterdrück!. Wenn somit der Wert des
I erminiveaus ausreichend hoch ist. heben sich der aufgrund des Konzentralionsgradicnlen der I.(klier
hervorgerufene Diffusionsslrom und der durch das eingeprägte elektrische Feld verursachte Driftstrom am
LH-Übergang gegenseitig auf. um den von der Rasis 2 durch den Lmittcrbereich I niedriger Störstellenkon-/cntralion
hindurchinjizierten Löcherstrom /,, zu reduzieren. Aufgrund dieser Wirkung wird das Verhältnis
des am Kollektorbereich 3 ankommenden Flektroncnslroms gegenüber der durch den Emitterübergang //
hindurchgehenden .Stromkomponente erhöhl: infolge
dessen wird der Emitter-Injektionswirkungsgrad erhöht,
wie sich dies aus Gleichung (3) ergibt, um den Siromverstärkungsfakior hu zu erhöhen.
Die vorgenannte Niveaudifferenz (die Höhe der l'olcntialbarriere) muß größer als die l.öchcrenergic
oder wenigstens die Wärmeenergie sein. Die Wärmeenergie läßt sich näherungsweisc mit kTwiedergeben,
jedoch muß obige Niveaudifferenz mehr als 0.1 eV betragen. Im Übergangsbereich des Potentials soll die
Diffiisionslänge /.,, der Löcher nicht enden bzw. es ist
erforderlich, daß die Diffiisionslängc /.,. der Löcher
größer als die Breite des Übcrgangsbereichs ist.
Wenn der LH-Übergang /// in der in F i g. I gezeigten
Weise gebildet wird, kann die Potentialbarriere in Höhe von 0.2 cV durch geeignete Wahl des Betrags an
Störstellen und des Gradienten des Bereichs la mit
hoher .Störstellenkonzentration hervorgerufen werden,
ι.- r:: ~ τ :-. ~: _- -J
» .._<■.·■.ι r ■ . ..
ι.· ■ t^. ·. 1.1 \ viii«. UIIVJV.IV f \U3IUIII UtICdIUl III V.II lv.3
Halbleiters mit drei Anschlüssen dargestellt; die gegenüber Fig. I verwendeten gleichen Bezugszeichen
und -buchstaben bezeichnen gleiche, bereits in Fig. 1 beschriebene Elemente.
Zur Bildung eines PN-Übcrgangs /%. welcher dem
ersten oder F.mitter-Übergang // gegenüberliegt, ist bei
dem Ausführungsbeispiel nach F i g. 2 ein zusätzlicher Bereich 6 mit P-Leitung im ersten Bereich 1 vorgesehen.
Bei dem Ausfünrungsbeispicl nach F i g. 2 ist der Abstand zwischen den Übergängen /s und //kleiner als
die Diffusionslänge Ln der Minoritätsträger im ersten
Bereich 1 gewählt. Der übrige Aufbau des Ausführungsbeispiels nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen dem
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. I.
Da bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.2 die
Diffusionslänge Ln eines in den ersten Bereich 1
injizierten Lochs groß ist. wie dies vorstehend beschrieben wurde, erreicht dieses Loch effektiv den
zusätzlichen Bereich 6 und wird dadurch absorbiert. Wenn der zusätzliche Bereich 6 elektrisch leerläuft, wird
dessen Potential erhöht, da die Zahl der den zusätzlichen Bereich 6 erreichenden Löcher vergrößert
wird. Der PN-Übergang /s. der zwischen dem Bereich 6
und I gebildet wird, wird somit in Durchlaßrichtung auf
im wesentlichen seine Anstiegsspannung vorgespannt und es werden Löcher vom zusätzlichen Bereich h in
ücn ersten Bereich /urüekinji/icrl. Die l.öcherkon/en
Iralion im ersten Bereich I nahe des zusätzlichen Bereichs f>
wird infolgedessen erhöhl und demzufolge wird die Kon/enlralionsverteiliing der Löcher zwischen
den I übergängen // und /s im ersten Bereich gleichmäßig
und deren Gradient wird graduell, d. h. flach ansteigend,
so dall der Diffusionsstrom /,, vom /weilen Bereich 2 in den eisten Bereich I reduziert wird
Bei dem beschriebenen Halbleiter wird ein vierler Bereich oder Sleucrbereich im ersten Bereich I
ausgebildet und eine vierte Lleklrode bzw. Steuerelektrode
(Gate) daran angeschlossen, so daß ein neuartiger Halbleiter mit vier Anschlüssen gebildet wird, dessen
Slromverstarkungsfaklor durch Anlegen einer Steuerspannung an die Steuerelektrode (Gate) verändert
werden kann.
Nachstehend wird ein neuartiger Halbleiter mit vier Anschlüssen beschrieben, der zur Verwendung bei der
Erfindung geeignet ist: gemäß Fig. 3 ist eine Steuer
elektrode (GaIc) auf der Oberfläche eines Teils (Ilalblcitcr-Stcuerbcrcich) des ersten llalbleiicrbereichs
1 (Emitterbereich) eines Halbleiters mit drei Anschlüssen, wie er in Fig. I dargestellt ist. durch eine
Isolierschicht hindurch ausgebildet. Die Fig. I entsprechenden
Elemente sind in F i g. 5 mit gleichen Bezugsziffern und -buchstaben versehen.
Bei dem Aiisführiingsbeispiel nach I i g. 3 ist eine
Steuerelektrode 4(7. beispielsweise eine Metallschicht, die beispielsweise aus Aluminium besieht und eine
vorbestimmte Fläche besitzt, auf einem Teil des ersten Halbleiterbereichs (Emitterbereich 1) des in Fig. 1
gezeigten Halbleiters durch eine Isolierschicht 7 (Gate-Isolierschicht) hindurch vorgesehen, die vorbestimmte
Dicke, beispielsweise 100 Ä aufweist und beispielsweise — ähnlich der Isolierschicht 5 — aus SiOj
besteht; diese Isolierschicht entspricht der Gate-Isolierschicht eines MOS FET. Ein Gate-Anschluß G ist von
der Steuerelektrode 4G als vierter Anschluß weggeführt. Ein Teil 8 im ersten Bereich 1 liegt der
Steuerelektrode 4(7 gegenüber und bildet den Halbleiter-Steuerbereich.
den Emitter des Halbleiters mit vier Anschlüssen bzw.
den Gate-Anschluß G und den Emitter-Anschluß E angelegt wird, wird der Stromverstärkungsfaktor bzw.
der Stromverstärkungsfaktor hrr bei an Masse liegendem Emitter aufgrund der Gate-Vorspannung entlang
einer Kurve geändert, die in Abwärtsrichtung konvex verläuft und im wesentlichen symmetrisch zu ihrem
Minimalwert liegt. Bei einer Vorspannung, die p°genüber
dem Emitter-Anschluß E des Halbleiters nach F i g. 3 negativ ist, wird innerhalb des positiven Bereichs
von der Schwellenspannung der Vorspannung als Potentialbarriere gemäß Fig. 1 eine Speicherschicht
CG in einem Teil des ersten Bereichs bzw. Emitterbereichs 1 gebildet, welche eine dem LH-Übergang Jn
ähnliche Funktion besitzt, da sich die Spannung der positiven Richtung annähen. Die Stromdichte Jp der
Löcher des Diffusionsstroms vom zweiten Bereich bzw. Basisbereich 2 in den ersten Bereich bzw. Emitterbereich
1 nimmt infolgedessen ab, so daß der Faktor hrr erhöht wird.
Während im negativen Bereich von der Schwellwertspannung der Vorspannung eine inverse Schicht IN in
einem Teil des Emitterbereichs 1 oder Steuerbereichs 8 gebildet wird, da sich die Spannung der negativen
Richtung annähert, werden ähnlich demjenigen Fall, in
welchem der zusätzliche Bereich 6 gemäß F ι g. 2
elektrisch leerläuft. Löcher von der inversen Schicht IN
in den Emiiterbereicn I zurückinjiziert. Die Stromdichte
/., der Löcher des Diffusionsstroms vom Basisbereich 2 in den Emitterbereich I wird infolgedessen verringert
und demzufolge erhöht sich der Stromverstärkungsfaktor
lh ι.
Die graphische Darstellung in Fig. 5 veranschaulicht
die Eigenschaften des neuen Halbleiters gemäß Fig. 3
mit vier Anschlüssen, wobei die dargestellte Kennlinie durch den in F i g. 4 gezeigten Meßkreis aufgenommen
w iirde.
Der Buchstabe Q in F i g. 4 deutet den in F i g. 3
dargestellten neuartigen Halbleiter mit vier Anschlüssen symbolisch an: ein kurzer Strich ist dem Ssmbol
eines bekannten Bipolartransistors parallel zu dessen Emitter als Gate des neuen Halbleiters Q mit
Viercranschluß hinzugefügt. Der Halbleiter Q gemäß F i g. 4 ist in einer Schaltung mit an Masse gelegtem
Emitter dargestellt, fviit R1 ist ein Koiiekior-t.asiwiuerstand
des Bauelements Q. mit V<( dessen Kollektor-.Spannungsquelle,
mit /( sein Kollektorstrom, mit /»sein
Basisstrom (konstant) und W,/ seine Gate-Emitter-Spannung bezeichnet.
Wenn die Kollektor-Emitter-Spannung Vu 3 Volt
und der Basisstrom //< I μΑ betragen, ergeben sich die Kennlinie aufgrund der Gate-Emitter-Spannung (Gate-Vorspannung)
Vc,ι (V) und Kollektorstrom /((μΑ) sowie
der S'.romverstärkungstaktor bei an Masse liegendem Emitter aus der graphischen Darstellung nach F i g. 5.
Gemäß der Kennlinie von Fig. 5 läßt sich der Stromve, Stärkungsfaktor hir in Abhängigkeit zur
Änderung der Gate-Vorspannung entlang einer Kurve ändern, die in Abwärtsrichtung konvex verläuft und
gegenüber dem Minimalwert, an welchem die Gate-Emitter-Spannung der genannten Schwellwertspannung
entspricht, annähernd symmetrisch.
Wenn die Dicke des Emitterbereichs 1 des Halbleiters nach Fig.3 kleiner gewählt ist als die Diffusionslänge
Lp der Löcher (injizierten Träger), ist der Einfluß der
Oberflächenrekombination sehr groß, wenn die Gate-Emitter-Spannung Vge im wesentlichen gleich der
SchwellwertsDannune ist. Die Lebensdauer der injizier ten Träger (Minoritätsträger) wird damit klein und
entsprechend kann der Minimalwert des Faktors Iife
noch kleiner gemacht werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig.3 ist ein NPN-Element verwendet, jedoch kann auch ein
PNP-Halbleiter als Halbleiterbauelement benütz! werden,
wie dies bei einem Bipolartransistor der Fall ist.
In F i g. 6 ist schematisch eine Multivibratorschaltung
gemäß der Erfindung dargestellt. Der erfindungsgernäße Halbleiter ist mit dem Buchstaben Q bezeichnet. Der
Halbleiter besitzt einen Gate-Anschluß, der über einen Widerstand 15 an eine Speisequelle — lh angeschlossen
ist. Dor Emitter des Halbleiters liegt an Masse. Der
Kollektor steht über einen Widerstand 12 mit einer Speisequelle + B1 in Verbindung, die über einen
weiteren Widerstand 11 an die Basis des Halbleiters
angeschlossen ist. um eine Vorspannung für die Basis zu liefern. Die Basis steht über einen Kopplungskondensator
13 mit einem Anschluß fi in Verbindung, der das
Triggersignal empfängt. Der Kollektor ist außerdem an einen Ausgangsanschluß f>
angeschlossen, der die erwünschte Ausgangsspannung liefert. Ein Kondensator 14 verbindet den Ausgang i>
mit der Gate und liefert die erforderliche Lade- und Entladefunktion zur Erzeugung
der Muitivibratorwirkung. indem die Gate-Spannung in
der noch zu beschreibenden Weise verschoben wird.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die F i g. 7 und 8A bis 8C erläutert, wobei der Punkt
-Vi gemäß Fig. 7 der Spannung — ß>
nach Fig. 6 entspricht. Nachdem der Triggerimpuls, der in F i g. 8 Λ dargestellt ist. an den Anschluß t\ angelegt wird, wird
der Halbleiter voll leitend, woduich sofort die Spannung am Ausgang f: herabgesetzt wird. Dieses Erden der
Spannung am Anschluß f> verursacht dann eine Verschiebung der Spannung der Gate zu einem Punkt in
F i g. 7, der -(V1 +Vn) entspricht. Letzteres ist in
F i g. 8C als steile Vertikallinie veranschaulicht, die sich vom Punkt - V1 zum Punkt -(V] + V11)erstreckt.
Der Kondensator 14 beginnt dann seinen Entladungszyklus und liefert eine Spannungsänderung, wie sie
durch die gebogene Linie in Fig. 8C dargestellt ist. Die
Gate-Spannung kehrt dann aufgrund der Entladung des Kondensators 14 zu dem Spannungspegel - V1 zurück.
Da sich die Spannung dem Wert - V2 annähen, ändert
sich der Stromverstärkungsfaktor bei an Masse liegendem Emitter schnell von einem hohen Wert zu
einem niedrigen Wert, wodurch die Leitfähigkeit des Halhlpitpr«; Π in starkpm MaRp rpHimprt wird und Hip
Ausgangsspannung entlang der gebogenen Linie 16 in Fig. 8B stark ansteigt. Hierdurch wird der Zyklus der
Multivibratortätigkeit beendet. Der Zyklus wiederholt sich dann aufgrund eines neu ankommenden Triggerimpulses,
wie er in F i g. 8A dargestellt ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Monostabiler Multivibrator, bestehend aus einem Halbleiterelement mit mehreren Bereichen
unterschiedlicher Leitfähigkeit und einem KC-Glied,
dadurch gekennzeichnet, daß das Halbleiterelement als Bipolartransistor in Emittererdungsschaltung
ausgebildet ist, dessen Emitterbereich (1) und dessen Kollektorbereich (3) eine Störstellenkonzentration von etwa gleicher Größenordnung
haben, in dessen Emitterbereich (1) ein zusätzlicher Halbleiterbereich [4E) ausgebildet ist,
dessen Störstellenkonzentration größer als die des Emitter- und des Kollektorbereiches ist und die vom
Emitter-Basis-Übergang (JE) um eine Strecke entfernt ist, die kleiner als die Diffusionslänge der
Minoritätsträger ist, die vom Basisbereich (2) in den Emitterbereich (1) injiziert werden, und an dessen
Emitterbereich (1) zusätzlich eine Gateelektrode (C) angeschlossen ist, die über einen Kondensator (14)
mit dem Kollektor des Transistors (^verbunden ist, dessen Arbeitspunkt an der niedrigsten Stelle seiner
Stromverstärkungsfaktorkennlinie (Fig.7) gewählt
ist.
2. Multivibrator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gateetektrode (G) über
einen Widerstand (15) mit einer ersten Spannungsquelle (-02) und der Kollektor (C) über einen
Widerstand (12) mit einer zweiten Spannungsquelle (+Bi) verbunden ist.
3. Multivibrator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß di£ Basi', (B) über einen
Widerstand (11) mit der Lweiten Spannungsquelle ( + 51) verbunden ist.
4. Multivibrator nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Basis (B) des Transistors
(Cydas Eingangssignal über einen Kondensator (13)
zugeführt und am Kollektor abgenommen wird.
Fi g. 2 einen Querschnitt eines Bipolartransistors mit
drei Anschlüssen,
Fig.3 einen Querschnitt des bei der Erfindung
verwendeten Bipolartransistors,
ί Fig.4 das Schaltbild eines Meßkreises zur Messung
der Stromverstärkungskennlinie des Transistors der F ig. 3,
Fig.5 die mit dem Meßkreis der Fig.4 gemessene
Stromverstärkungskennlinie,
in Fig.6 ein Schaltbild des Multivibrators der Erfindung,
Fig.7 die Stromverstärkungskennlinie des Transistors
des Multivibrators in F i g. 6,
F i g. 8A einen an die Ba^is des Transistors der F i g. 6
π angelegten Triggerimpuls,
Fig.8B das Ausgangssignal des Multivibrators der
F i g: 6 und
Fig.8C den Verlauf der an der Gateelektrode des
Transistors in F i g. 6 auftretenden Spannung.
:ii Der Stromverstärkungsfaktor h/.%-eines Bipolartransistors mit geerdetem Emitter läßt sich durch die folgende Gleichung (1) ausdrücken, wenn der Stromverstärkungsfaktor des Transistors bei geerdeter Basis bzw. in Basisschaltung mit λ bezeichnet wird.
:ii Der Stromverstärkungsfaktor h/.%-eines Bipolartransistors mit geerdetem Emitter läßt sich durch die folgende Gleichung (1) ausdrücken, wenn der Stromverstärkungsfaktor des Transistors bei geerdeter Basis bzw. in Basisschaltung mit λ bezeichnet wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5051574A JPS5711147B2 (de) | 1974-05-07 | 1974-05-07 |
Publications (3)
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