DE2842546A1 - REFERENCE SOURCE ON AN INTEGRATED FET BLOCK - Google Patents

REFERENCE SOURCE ON AN INTEGRATED FET BLOCK

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DE2842546A1 DE19782842546 DE2842546A DE2842546A1 DE 2842546 A1 DE2842546 A1 DE 2842546A1 DE 19782842546 DE19782842546 DE 19782842546 DE 2842546 A DE2842546 A DE 2842546A DE 2842546 A1 DE2842546 A1 DE 2842546A1
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Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA ^6245 BRD SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Our reference Berlin and Munich VPA ^ 6245 BRD

Referenzquelle auf einem integrierten FET-Baustein.Reference source on an integrated FET chip.

Die Erfindung betrifft eine elektronische Anordnung, nämlich eine spezielle Referenzquelle, die also eine Referenzspannung bzw. einen Referenzstrom definierter .The invention relates to an electronic arrangement, namely a special reference source, that is, a Reference voltage or a reference current more defined.

Größe abgibt. Die Erfindung wurde insbesondere in n-Kanal-Technologie für die Speisung der R/2R-Netzwerke von D/A-Wandlern, d.h. PCM/AM-Dekodierern, und vor allem von A/D-Wandlern, d.h. AM/PCM-Kodierern, insbesondere auch für Ladungs- zu Spannungs-, sowie für Spannungs- zu Ladungs-Umsetzer von zu den Wandlern gehörenden CCD-Filtern eines speziellen aus hochintegrierten Bausteinen aufgebauten PCM-Fernsprech-Vermittlungssystems entwickelt. Dabei befinden sich die Referenzquellen, R/2R-Netzwerke, sonstige Wandlerbestandteile und auch die Filter auf denTselben FET-Baustein. Die Erfindung eignet sich aber darüber hinaus für beliebige FET-Bausteine, die eine nachträglich genau einstellbare Referenzspannung bzw. einennachträglich sehr genauSize. The invention was particularly made in n-channel technology for feeding the R / 2R networks from D / A converters, i.e. PCM / AM decoders, and above especially from A / D converters, i.e. AM / PCM encoders, in particular also for charge-to-voltage and voltage-to-charge converters belonging to the converters CCD filters of a special PCM telephone switching system made up of highly integrated components developed. This includes the reference sources, R / 2R networks and other converter components and also the filters on the same FET chip. the However, the invention is also suitable for any FET components that have a subsequently precisely adjustable Reference voltage or a subsequent very accurate

Be 1 Ky / 25.9.1978Be 1 Ky / 25.9.1978

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einstellbaren Referenzstrom benötigen.need adjustable reference current.

Die Erfindung geht von einer Referenzquelle auf einem integrierten FET-Baustein aus, wobei - zwei getrennte, aber von derselben Gleichstromversorgungsquelle gespeiste Stufen Jeweils die Serienschaltung mindestens eines IG-FET und mindestens eines Arbeitswiderstandes enthalten,The invention is based on a reference source on an integrated FET module, with - two separate stages fed by the same DC power supply, each connected in series contain at least one IG-FET and at least one working resistor,

- jeweils ein Abgriff zwischen einem der IG-FETs und einem der Arbeitswiederstände in jeder Stufe angebracht ist, und- one tap between one of the IG-FETs and one of the work resistances is appropriate in each stage, and

- zwischen den Abgriffen der Stufen eine Differenzspannung definierten Wertes auftritt, die unmittelbar selbst als Referenzspannung, oder die mittelbar zur Einstellung des Wertes einer Referenzspannung bzw. eines Referenzstromes, z.B. mittels eines Spannungsteilers, verwendet wird.- A differential voltage of a defined value occurs between the taps of the stages, which directly itself as a reference voltage, or indirectly for setting the value of a reference voltage or a Reference current, e.g. by means of a voltage divider, is used.

Eine solche Referenzquelle wird bereits in ESSCIRC (European Solid State Circ. Conf.) 1977, UlmSuch a reference source is already in ESSCIRC (European Solid State Circ. Conf.) 1977, Ulm

20. - 22.9.1977, Digest of invited papers and contrib. papers, S. 43 bis 47, insbesondere S. 44, rechte Spalte, vorletzter Absatz beschrieben. Dazu wird angeregt, die IG-FETs beider Stufen verschieden aufzubauen, nämlieh einerseits mit einem Verarmungstyp-Kanalbereich, anderseits mit einem Anreicherungstyp-Kanalbereich, «m deren unterschiedliche Schwellspannungen auszunutzen. Dort wird aber abschließend auch auf die Notwendigkeit hingewiesen, daß erst noch Sntwicklungsarbeiten nötig sind, bis eine Referenzquelle für einen integrierten Baustein gefunden ist, die auch brauchbar ist. Die Streuungen der Eigenschaften aufgrund der bei der Herstellung unvermeidbaren Toleranzen sind in diesem Fall offensichtlich sehr unangenehm. Insbesondere die Anbringung verschiedener Kanalbereichtypen in denSeptember 20-22, 1977, Digest of invited papers and contrib. papers, p. 43 to 47, especially p. 44, right column, penultimate paragraph described. For this purpose, it is suggested that the IG-FETs of both stages be constructed differently, namely on the one hand with a depletion type channel area, on the other hand with an enrichment-type channel area, «m to utilize their different threshold voltages. In conclusion, however, there is also a reference to the need for development work to be carried out first are necessary until a reference source for an integrated module is found that can also be used. The scattering of the properties due to the unavoidable tolerances in the production are in this Obviously very uncomfortable case. In particular, the installation of various types of duct areas in the

03001 Π/018303001 Π / 0183

2842548 *- ?- VPA73P 6 2 4 δ BRD 2842548 * - ? - VPA73P 6 2 4 δ FRG

beiden Stufen hat unangenehm schwierige Probleme hinsichtlich der damit verbundenen Toleranzen zur Folge.both stages results in uncomfortably difficult problems with the associated tolerances.

Die Erfindung löst diese Schwierigkeiten bez. der Herstellungstoleranzen bei der Verwendung von IG-FETs, die insbesondere schon wegen dieser Herstellungstoleranzen verschiedene Kennlinien aufweisen, indem bei der Erfindung nach der Herstellung des Bausteins nachträglich in leicht durchführbarer Weise die Größe der Referenzspannung bzw. des Referenzstromes beliebig, dauerhaft und stufenlos einstellbar sein soll.The invention solves these difficulties with regard to manufacturing tolerances when using IG-FETs, which, in particular because of these manufacturing tolerances, have different characteristics, as in the case of the invention after the component has been manufactured, the size of the reference voltage can be subsequently easily implemented or the reference current should be freely, permanently and continuously adjustable.

Die IG-FETs der Stufen der Erfindung können beliebig jeweils einen p-Kanal oder η-Kanal aufweisen, und zwar beliebig vom Verarmungstyp oder Anreicherungstyp. Der Kanalbereich kann auch bei p-Kanal p+-dotiert oder bei η-Kanal n+-dotiert sein, also einen "Sperrtyp"-Kanalbereich darstellen, der eine stark erhöhte Steuergate/ Source-Schwellspannung (threshold voltage oder cut-offvoltage), bei der ein Source-Drain-Strom zu fließen beginnt, hat. Der Aufbau der IG-FETs, und auch der Aufbau der ansteuernden Schaltung dieser IG-FETs ist atso bei der Erfindung nicht auf eine einzige spezielle Variante begrenzt, so daß der Verwendungsbereich der Erfindung entsprechend groß ist.The IG-FETs of the stages of the invention may each have any p-channel or η-channel, any of the depletion type or the enrichment type. The channel area can also be p + -doped with p-channel or n + -doped with η-channel, i.e. represent a "blocking type" channel area that has a greatly increased control gate / source threshold voltage (threshold voltage or cut-off voltage), at which a source-drain current begins to flow. The structure of the IG-FETs, and also the structure of the driving circuit of these IG-FETs, is not limited to a single special variant, so that the range of use of the invention is correspondingly large.

Die Erfindung setzt nicht zwingend die Verwendung der für sich bekannten,Abgleichwirkungen aufweisenden Maßnahmen, wie z.B. eine nachträgliche Bestrahlung mit hochenergetischen Korpuskeln, eine Erhitzung bis zur Änderung der Dotierungsprofile oder eine punktweise Bearbeitung mit einem Laser,voraus. Bei Röhrenschaltungen wäre bekanntlich ein solcher nachträglicher Abgleich verhältnismäßig leicht durch Auswechseln von Widerständen, durch Drehwiderstände etc. in der die Röhre ,ansteuernden Schaltung durchführbar. Bei integrierten BausteinenThe invention does not necessarily require the use of the for measures known to have balancing effects, such as subsequent irradiation with high-energy corpuscles, heating until the doping profile changes or point-by-point processing with a laser, ahead. In the case of tube circuits, such a subsequent adjustment would be known relatively easy by replacing resistors, rotating resistors etc. in the one controlling the tube Circuit feasible. With integrated modules

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6 24 5 BRD6 24 5 FRG

kann man bekanntlich auch außerhalb des Bausteines nachträglich zum Abgleich justierbare Bauelemente anbringen, was eine unelegante, platzbenötigende Abgleichmaßnahme darstellt. Bei der Erfindung wird also der Abgleich weder außerhalb des Bausteines, noch innerhalb der ansteuernden Schaltungen der IG-FETs durchgeführt.As is well known, it is also possible to add adjustable components for adjustment outside the module, which is an inelegant, space-consuming adjustment measure. In the invention, therefore, the adjustment not carried out outside of the module, nor within the driving circuits of the IG-FETs.

Die Erfindung gestattet sogar, bei versehentlich zunächst zu starkem Abgleich diese Maßnahme beliebig ganz oder teilweise wieder abzuschwächen, bis der Abgleich mit der gewünschten Stärke bzw. Genauigkeit erreicht ist. Der Abgleich ist also mittels bestimmter Abgleichmaßnahmen sogar reversibel mehrfach durchführbar, und bei Bedarf auch erneut auf einen anderen Zustand abgleichbar. The invention even allows this measure to be carried out completely if inadvertently initially too strong an adjustment or partially weakened again until the adjustment with the desired strength or accuracy is achieved. The adjustment can therefore even be carried out reversibly several times by means of certain adjustment measures, and with If necessary, it can also be adjusted to a different state.

Es ist für sich bereits durch sehr viele Druckschriften, z.B. durch die LU-PS 72 605, ein zur Speicherung von Signalen verwendeter spezieller IG-FET mit Source, Kanalbereich, Drain, Isolator und steuerbarem Steuergate bekannt, der zusätzlich, zur Srmöglichung der Speicherung des Signals, zwischen seinem Steuergate und Kanalbereich ein allseitig vom Isolator umgebenes, leitendes Speichergate enthält. Durch die Umladung wird die Schwellspannung und die Source-Drain-Strom/Steuergate-Source-Kennlinie, abhängig vom Ausmaß und der Polarität der Umladung, mehr oder weniger zu positiveren oder negativeren Spannungswerten verschoben. Solche Speichergates sind z.B. bei einem η-Kanal durch im leitenden Kanalbereich aufgeheizte Elektronen mittels einer beschleunigenden Source-Drain-Spannung umlad^bar, also mittels der sogenannten Kanalinjektion umladbar. Das Speichergate kann auch durch am sperrenden Kanalbereich-Drain-Übergang erzeugte und aufgeheizte Ladungen umgeladen werden, also mittels des Avalancheeffektes. Das Speicher-It is in itself already used in many publications, e.g. LU-PS 72 605, for storing Signals used special IG-FET with source, channel area, drain, isolator and controllable control gate known, in addition to enabling the storage of the signal, between its control gate and channel area contains a conductive memory gate surrounded on all sides by the insulator. The threshold voltage is set by the charge reversal and the source-drain current / control gate-source characteristic, depending on the extent and polarity of the Reloading, more or less shifted to more positive or negative voltage values. Such storage gates are e.g. in an η-channel by electrons heated in the conductive channel area by means of an accelerating Source-drain voltage can be recharged, i.e. recharged by means of so-called channel injection. The storage gate can also be reloaded by charges generated and heated at the blocking channel area-drain junction, thus by means of the avalanche effect. The memory

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gate kann auch durch an der Kanalbereichoberfläche mittels Spannungsimpulsen aufgeheizte Ladungen umgeladen werden, ebenso durch an der Speichergateoberfläche mittels Spannungsimpulsen aufgeheizte Ladungen umgeladen werden. Das Speichergate ist ferner durch den Fowler-Nordheim-Tunneleffekt umladbar, sowie durch nicht-elektrische Maßnahmen, z.B. mittels Bestrahlung mit Licht. Alle diese Maßnahmen zur Umladung, d. h. Aufladung oder Entladung des Speichergate, sind bei solchen IG-FSTs mit Speichergate durch eine Vielzahl von Druckschriften bekannt. Es ist auch bekannt, die Speichergates mittels eines dieser Effekte aufzuladen und mittels eines anderen dieser Effekte wieder zu entladen. Diese Effekte werden zur Verschiebung des Arbeitspunktes bzw. der Kennlinie einer mit Wechselsignalen betriebenen IG-FET-Verstärkerstufe mit Speichergate in der gleichzeitig mit der vorliegenden Anmeldung eingereichten deutschen Anmeldung P (= 77 E 6189a) vorgeschlagen.gate can also be reloaded by charges that are heated up by means of voltage pulses on the surface of the channel area are also reloaded by charges heated up by means of voltage pulses on the memory gate surface will. The memory gate is also through the Fowler-Nordheim tunnel effect reloadable, as well as by non-electrical measures, e.g. by means of irradiation with light. All of these reloading operations, i. H. Charging or discharging of the storage gate are with such IG-FSTs Memory gate known from a variety of publications. It is also known to use the memory gates to charge one of these effects and to discharge it again by means of another of these effects. These effects are used to shift the operating point or the characteristic curve of an IG-FET amplifier stage operated with alternating signals with memory gate in the German application filed at the same time as the present application P (= 77 E 6189a) suggested.

Zum Beispiel ist durch Proc. 5th Conf. on Solid State Dev., Tokyo/Supplem. to J. Japan Soc. of Applied Physics 45 (1974) 34S bis 355, insbesondere S. 354, § 5, sowie durch Electronics, 11. Juli 1974, S. 29/30 bekannt, solche IG-FETs mit Speichergate als Analogsignal-Speicher zu verwenden. Dazu wird das Speichergate proportional zur analogen Amplitude des zu speichernden Signals aufgeladen, wobei später diese gespeicherte analoge Amplitude wieder ausgelesen wird, indem das gelesene Signal eine dem gespeicherten Analogsignal entsprechende analoge Amplitude aufweist.For example, Proc. 5th Conf. on solid state Dev., Tokyo / Supplem. to J. Japan Soc. of Applied Physics 45 (1974) 34S to 355, in particular p. 354, § 5, as well as by Electronics, July 11, 1974, p. 29/30, such IG-FETs with memory gate as analog signal memory to use. For this purpose, the storage gate is charged proportionally to the analog amplitude of the signal to be stored, later this stored analog amplitude is read out again by adding a has an analog amplitude corresponding to the stored analog signal.

Die Erfindung geht also aus von einer Referenzquelle auf einem integrierten FET-Baustein, wobeiThe invention is based on a reference source on an integrated FET module, with

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^- VPA78 P 6 24 δ BRD^ - VPA78 P 6 24 δ FRG

- zwei getrennte, aber von derselben Gleichstromversorgungsquelle gespeiste Stufen jeweils die Serienschaltung mindestens eines IG-FET und mindestens eines Arbeitswiderstandes enthalten,- two separate stages fed by the same DC power supply, each the series connection contain at least one IG-FET and at least one working resistor,

- jeweils ein Abgriff zwischen einem der IG-FETs und einem der Arbeitswiderstände in jeder Stufe angebracht ist, und- one tap between one of the IG-FETs and one of the load resistors is attached in each step, and

- zwischen den Abgriffen der Stufen eine Differenzspannung definierten Wzrbts auftritt, die unmittelbar selbst als Referenzspannung, oder die mittelbar zur Einstellung des Wertes einer Referenzspannung bzw. eines Referenzstromes, z.B. mittels eines Spannungsteilers, verwendet wird.- A differential voltage of defined Wzrbts occurs between the taps of the stages, which is used directly itself as a reference voltage, or which is used indirectly to set the value of a reference voltage or a reference current, for example by means of a voltage divider.

Die obengenannte Aufgabe der Erfindung wird dadurch gelöst, daßThe above object of the invention is achieved in that

- in zumindest einer der beiden Stufen zumindest einer der IG-FETs ein zumindest teilweise zwischen dem steuerbaren Steuergate und dem Kanalbereich angebrachtes, allseitig von einem Isolator umgebenes und daher in elektrischer Hinsicht schwebendes Speichergate enthält.- In at least one of the two stages, at least one of the IG-FETs is at least partially between the controllable Control gate and the channel area, surrounded on all sides by an insulator and therefore in electrically related floating memory gate contains.

Die Referenzquelle wird unempfindlicher gegen Schwankungen»), wenn gemäß Patentanspruch 2 die Parallelschaltung beider Stufen in Reihe zu einem hochohmigen Emitterfolgerwiderstand liegt. *) der Gleiche tr omyersorgungsspanmng The reference source becomes less sensitive to fluctuations ») if, according to patent claim 2, the parallel connection of both stages is in series with a high-resistance emitter follower resistor. *) The same power supply voltage

Ohne andere Bauelemente auf dem Baustein zu beeinträchtigen, kann ein solcher IG-FET der Reformquelle abgeglichen werden, indem gemäß Patentanspruch 3 die Elektroden dieses das Speichergate enthaltenden IG-FET mit eigenen Anschlüssen, z.B. mit Aluminiumflecken, des integrierten Bausteins verbunden sind, die nach der Herstellung des IG-FET, zumindest vor der Verkapselung des Bausteins, zugänglich sind.Such an IG-FET can match the reform source without affecting other components on the module are by, according to claim 3, the electrodes of this IG-FET containing the memory gate with their own Connections, e.g. with aluminum patches, of the integrated module, which after manufacture of the IG-FET, at least before the device is encapsulated.

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ρ 6 2 u 5 BRDρ 6 2 u 5 FRG

Der Pegel, d.h. die Potentiale, sowie auch bei Bedarf die Amplitude der Differenzspannung Mamsn gemäß Patentanspruch 4 dadurch geändert werden, daß jeder der beiden Eingänge eines Differenzverstärkers jeweils mit dem Abgriff einer Stufe verbunden ist. Insbesondere eine solche Referenzquelle ist grundsätzlich sowohl als Referenzspannungsquelle als auch als Referenzstromquelle entsprechend dem wählbaren Ausgangsinnenwiderstand des Differenzverstärkers verwendbar. Sie ist insbesondere als Referenzspannungsquelle verwendbar, wenn gemäß Patentanspruch 5 ein Ausgang des Differenzverstärkers mit einem ersten Spannungsteiler verbunden ist, dessen Abgriff mit dem Steuergate eines der IG-FETs der ersten der beiden Stufen verbunden ist. Sie ist insbesondere als Referenzstromquelle verwendbar, wenn gemäß Patentanspruch β ein Ausgang des Differenzverstärkers mit einem ersten Spannungsteiler verbunden ist, dessen Abgriff mit dem Steuergate zumindest eines der IG-PETs der ersten der beiden Stufen verbunden ist, der gleiche Ausgang des Differenzverstärkers mit einem zweiten Spannungsteiler verbunden ist, dessen erstes Teilerglied direkt mit dem Ausgang des Differenzverstärker verbunden ist und dessen anderes Teilerglied den mit dem Referenzstrom zu beliefernden Lastwiderstand darstellt, und der Abgriff des zweiten Spannungsteilers mit einem dritten Spannungsteiler verbunden ist, dessen Abgriff seinerseits mit dem Steuergate zumindest eines der IG-FETs der zweiten Stufe verbunden ist.The level, i.e. the potentials, and also, if necessary, the amplitude of the differential voltage Mamsn according to patent claim 4 can be changed by having each of the two inputs of a differential amplifier each with is connected to the tap of a stage. In particular, such a reference source is basically both as a reference voltage source as well as a reference current source according to the selectable internal output resistance of the differential amplifier can be used. It can be used in particular as a reference voltage source if according to claim 5, an output of the differential amplifier is connected to a first voltage divider whose tap is connected to the control gate of one of the IG-FETs of the first of the two stages. She is particular can be used as a reference current source if, according to claim β, an output of the differential amplifier with a first voltage divider is connected, the tap of which is connected to the control gate of at least one of the IG-PETs the first of the two stages is connected, the same output of the differential amplifier with a second Voltage divider is connected, the first divider element of which is connected directly to the output of the differential amplifier and whose other divider element represents the load resistance to be supplied with the reference current, and the tap of the second voltage divider is connected to a third voltage divider whose tap in turn, at least one of the IG-FETs of the second stage is connected to the control gate.

Die Referenzquelle liefert nicht nur Gleichspannungen bzw. Gleichströme, sondern wechselnde Spannungen bzw. Ströme mit nachträglich abgeglichenem Arbeitspunkt,wenn gemäß Patentanspruch 7 zumindest einer der IG-FETs und/ oder zumindest einer der damit verbundenen f/i der stände der beiden Stufen mit einem Steuereingang zur Überlagerung eines steuernden Wechselsignals verbunden ist. Da-The reference source not only supplies direct voltages or direct currents, but alternating voltages or currents with a later adjusted operating point, if according to claim 7 at least one of the IG-FETs and / or at least one of the associated f / i of the stands of the two stages is connected to a control input for superimposing a controlling alternating signal. There-

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AAAA
"*- 7^ P δ 24 5 BRD "* - 7 ^ P δ 24 5 FRG

durch wird die Referenzquelle nämlich am Steuereingang steuerbar, wodurch z.B. die Gleichströme bzw. Gleichspannungen ein- und ausgeschaltet werden können, indem gemäß Patentanspruch 3 dem Steuereingang ein binäres Wechselsignal zugeleitet wird. Die Gleichströme bzw. Gleichspannungen können auch mit analogen Signalen moduliert· werden, indem gemäß Patentanspruch 9 dem Steuereingang ein analoges Wechselsignal zugeleitet wird.through is the reference source namely at the control input controllable, whereby e.g. the direct currents or direct voltages can be switched on and off by according to claim 3, a binary alternating signal is fed to the control input. The direct currents or DC voltages can also be modulated with analog signals by using the control input an analog alternating signal is fed in.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden anhand der in den Figuren gezeigten Beispiele weiter erläutert, wobeiThe invention and its developments are further explained using the examples shown in the figures, whereby

Fig. 1 schematisch das durch die oben zitierte Druckschrift ESSCIRC angeregte Referenzelement, Fig. 2 ein gegen Gleichstromversorgungsschwankungen und gegen TemperaturSchwankungen stabilisiertes Beispiel der Erfindung,1 schematically shows the reference element stimulated by the above-cited document ESSCIRC, Fig. 2 shows a stabilized against DC power supply fluctuations and against temperature fluctuations Example of the invention,

Fig. 3 Schwellspannung/Auf1adungsdauer-Diagramm als Beispiel für die Einflüsse von Zeit und von Drainvorspannungen während der Aufladung mittels der Kanalinj ektion,Fig. 3 threshold voltage / charging time diagram as an example for the effects of time and drain biases during charging by means of the Canal injection,

Fig. 3 Details eines erfindungs gemäß en Beispiels einer Referenzspannungsquelle,3 details of an example of a reference voltage source according to the invention,

Fig. 5 ein bekanntes Beispiel einer Referenzstromquelle, und5 shows a known example of a reference current source, and

Fig. β das durch die erfindungsgemäße Lehre weitergebildete Beispiel von Fig. 5 zeigen.Fig. Β the further developed by the teaching according to the invention Example of Fig. 5 show.

Fig. 1 zeigt, daß durch ESSCIRC die Verwendung zweier IG-FETs mit unterschiedlichen Kanalbereichtypen angeregt wird, die anscheinend zumindest je einen Arbeitswiderstand R1, R2 aufweisen sollen. Bei Belastung mit den Strömen J1, «3"2 der Gleichstromversorgungsquelle tritt zwischen den Abgriffen eine insbesondere unmittelbar alsFig. 1 shows that by using ESSCIRC two IG-FETs are excited with different types of channel areas, which apparently have at least one working resistance each R1, R2 should have. When loaded with currents J1, «3" 2 of the DC power supply source occurs between the taps a particular immediately as

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- / - VPA- / - VPA

78 P 6 2 4 5 SRD78 P 6 2 4 5 SRD

Referenzspannung verwendbare Differenzspannung RS auf. In ESSCIRC ist nicht im Detail angegeben, wie diese Differenzspannung RS verwendet wird. Denkbar wäre z.B. die Pegeländerung, evtl. auch Verstärkung mittels eines Differenzverstärkers DV, um erst mittelbar dessen Ausgangssignale U3/J3 als Referenzen zu verwenden. In ESSCIRC ist auch nichts über die .Größe von ΌΊ, U2, U1O, U20 berichtet. Man kann aber davon ausgehen, daß dort konstante Potentiale, z.B. Erde oder konstante sonstige Betriebsspannungen anliegen, die die IG-PETs F1, P2 in ihren leitenden Zustand steuern, so daß aufgrund der Verschiedenartigkeit ihrer Kanalbereichtypen, nämlich Verarmungstyp und Anreicherungst3rp, an den Abgriffen bzw. an den Eingängen des Differenzverstärkers DV eine der gewünschten Referenzspannung U3 bzw. dem gewünschten Referenzstrom J3 entsprechende Differenzspannung RS auftritt. Die Herstellung solcher IC-FETs P1, F2 erfordert aber sehr enge, kaum einhaltbare Herstellungstoleranzen, um eine solche Anordnung als Referenzquelle wirklich verwenden zu können.Reference voltage usable differential voltage RS. ESSCIRC does not specify how this is done in detail Differential voltage RS is used. For example, a change in level would be conceivable, possibly also amplification by means of a Differential amplifier DV in order to use its output signals U3 / J3 as references only indirectly. In ESSCIRC is also nothing about the size of ΌΊ, U2, U1O, U20 reports. But one can assume that there are constant potentials, e.g. earth or other constant Operating voltages are present that the IG-PETs F1, P2 in control their conductive state so that due to the diversity of their channel area types, viz Depletion type and enrichment t3rp, at the taps or at the inputs of the differential amplifier DV one of the desired reference voltage U3 or the desired reference current J3 corresponding differential voltage RS occurs. The manufacture of such IC-FETs P1, F2 requires but very tight, barely observable manufacturing tolerances to make such an arrangement as a reference source really to be able to use.

Erfindungsgemäß wird diese Schwierigkeit beseitigt, indem zumindest einer der IG-FETs, z.B. F1, zwischen seinem Steuergate und Kanalbereich ein in elektrischer Hinsieht floatendes Speichergate aufweist, vgl. Fig. 2. Dieses Speichergate ist nach der Herstellung des Bausteines nachträglich wahlweise positiv oder negativ mehr oder weniger aufladbar bzw. entladbar, also umladbar, und dadurch die Kennlinie und die Schwellspannung des betreffenden IG-FET beliebig stufenlos verschiebbar. Der betreffende IG-FET wird also ähnlich betrieben wie der z.B. durch Electronics, 11. Juli 1974, S. 29/30 beschriebene, als Analogsignalspeicher verwendete IG-FET mit Speichergate. Bei der Erfindung dienen der oder die betreffenden IG-FETs mit Speichergate F1, F2 aber nicht nur zum Einschreiben,Speichern und Lesen analogerAccording to the invention, this difficulty is eliminated by at least one of the IG-FETs, e.g. F1, between its The control gate and channel area have a memory gate that is electrically floating, see FIG. 2. After the component has been manufactured, this memory gate is either positive or negative more or less chargeable or discharging, that is, reloading, and thereby the characteristic curve and the threshold voltage of the relevant IG-FET can be moved continuously as required. The IG-FET in question is thus operated in a similar way to the IG-FET described, for example, by Electronics, July 11, 1974, pp. 29/30, used as an analog signal memory with storage gate. In the invention, however, the IG-FET or IG-FETs concerned with memory gate F1, F2 are used not just for writing, storing and reading analog

0 3 0 0 16/01630 3 0 0 16/0163

1 δ 2 4 5 BRD 1 δ 2 4 5 FRG

Signale, sondern zur stufenlosen Einstellung des ständigen Arbeitspunktes der gesamten Referenzquelle, um die Fehler der Referenzspannung bzw. des Referenzstromes zu kompensieren, die durch die unvermeidlichen Her-Stellungstoleranzen einer so komplizierten Referenzquelle zunächst entstanden waren. Um das Spe-ichergate so umzuladen, daß die übrigen Bauelmente des Bausteins geschont werden, kann man die Elektroden des betreffenden IG-FET, vgl. die Steuergates, Sourcen und Drains der IG-FETs mit Speichergate F1, F2 in Fig. 2, jeweils unmittelbar noch mit eigenen Anschlüssen des Bausteins verbinden, z.B. mit den Aluminiumflecken A1, A2, A3 für F1 und A5, A2, A4 für F2. Diese Anschlüsse, die nach der Herstellung des betreffenden IG-FET noch zugänglich sein sollen, könnenjZ.B. durch Berührung mit spannungsführenden Spitzen, mit solchen Spannungen versorgt werden, die1 die Umladung des Speichergate und damit den genauen Abgleich der Referenzspannung bzw. des Referenzstromes, z.B. RS oder U3/J3, durchführen. Der Differenz- verstärker DV liefert also die Referenzgrößen U3 bzw. J3 mit der nach Bedarf einstellbaren Polarität und Größe, indem die Polarität und Größe der Differenzspannung RS nach der Herstellung der Referenzquelle nachträglich ' auf dem Baustein stufenloSjz.B. auf 1 mV genau,eingestellt werden kann, indem die Werte der Belastungsströme i1, i2 durch Umladung der Speichergates der IG-FETs F1, F2 beliebig nach Bedarf nachträglich eingestellt werden können.Signals, but for the stepless setting of the constant operating point of the entire reference source in order to compensate for the errors in the reference voltage or the reference current, which were initially caused by the inevitable manufacturing tolerances of such a complicated reference source. In order to reload the memory gate in such a way that the other components of the module are spared, the electrodes of the relevant IG-FET, see the control gates, sources and drains of the IG-FETs with memory gates F1, F2 in FIG connect directly to the module's own connections, e.g. with the aluminum patches A1, A2, A3 for F1 and A5, A2, A4 for F2. These connections, which should still be accessible after the IG-FET in question has been manufactured, can e.g. by touching live tips, are supplied with voltages that 1 carry out the charge reversal of the memory gate and thus the precise adjustment of the reference voltage or the reference current, eg RS or U3 / J3. The differential amplifier DV thus supplies the reference variables U3 and J3 with the polarity and size that can be set as required by the polarity and size of the differential voltage RS after the reference source has been produced subsequently 'on the block steplesslySjz.B. accurate to 1 mV, in that the values of the load currents i1, i2 can be subsequently adjusted as required by reloading the storage gates of the IG-FETs F1, F2.

Das in Fig. 2 gezeigte Beispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel auch dadurch, daß die Potentiale U10, U20 für beide IG-FETs F1, F2 gleich groß sind, indem beide Stufen F1/R1 und F2/R2 dort leitend miteinander verbunden sind. Außerdem ist an diese Parallelschaltung der Stufen F1/R1, F2/R2 ein besondersThe example shown in Fig. 2 also differs from the example shown in Fig. 1 in that the potentials U10, U20 for both IG-FETs F1, F2 are the same because both stages F1 / R1 and F2 / R2 are conductive there are connected to each other. In addition, the stages F1 / R1, F2 / R2 is in this parallel circuit, a particularly

030018/0163030018/0163

- νϋ» Ρ 6 2 4 5 BRD - νϋ »Ρ 6 2 4 5 BRD

hochohmiger Emitterfolgerwiderstand RO angesclilosseii, zu dem die Arbeitswiderstände R1, R2 vergleichsweise einen deutlich kleineren IVi der standswert aufweisen die Widerstandswerte sind in für sich bekannter ¥eise erreichbar, z.B. durch die Wahl 'des jeweiligen Länge/ Breite-Verhältnisses der Kanalbereiche dieser zweipolig als Widerstände betriebenen FETs. Der Emitterfolgerwiderstand RO gestattet, den von der Gleichstromversorgungsquelle VDD/YSS gelieferten Gesamtstrom i1 + 12 der Stufen gegen Schwankungen der Gleichstromversorgung zu stabilisieren, so daß die Differenzspannung RS und damit auch U3/J3 entsprechend unabhängig von der jeweiligen Größe der Spannung VDD/VSS ist.high-ohmic emitter follower resistor RO connected, to which the load resistances R1, R2 are compared the resistance values have a significantly lower IVi the resistance values are known per se achievable, e.g. by choosing the respective length / width ratio of the two-pole channel areas FETs operated as resistors. The emitter follower resistor RO allows that from the DC power source VDD / YSS supplied total current i1 + 12 of the stages against fluctuations in the direct current supply to stabilize, so that the differential voltage RS and thus also U3 / J3 correspondingly independent of the respective The magnitude of the voltage is VDD / VSS.

Bei allen diesen Umladungen entspricht eine teilweise Entladung eines vorher positiv aufgeladenen Speichergate eines IG-FET F1, F2 einer negativen Aufladung. Ebenso entspricht eine teilweise Entladung eines vorher negativ aufgeladenen Speichergate einer positiven Aufladung.In all of these charge reversals, a partial discharge corresponds to a previously positively charged storage gate an IG-FET F1, F2 negative charge. Likewise, a partial discharge corresponds to a previously negative one charged storage gate of a positive charge.

Weil man die verschiedenen Abgleichmaßnahmen, d.h. UmIademaßnahmen, grundsätzlich auch nacheinander beim selben IG-FET durchführen kann, sind alle Abgleiche reversibel, d.h. bei irrtümlicherweise zu starker Abgleichmaßnahme später beliebig revidierbar, indem das irrtümlich zu stark oder zu schwach oder mit falscher Polarität aufgeladene Speichergate später beliebig erneut umgeladen werden kann, um den Abgleich zu verbessern.Because the various adjustment measures, i.e. reloading measures, can basically also be carried out one after the other on the same IG-FET, all adjustments are reversible, i.e. if the adjustment measure is mistakenly too strong, it can later be revised as required by erroneously adding Highly or too weakly or with the wrong polarity charged storage gate can later be reloaded again as desired can to improve the matching.

Weil der betreffende IG-FET F1 und/oder F2 in Fig. 2 ein Speichergate aufweist, hängt seine Kennlinie nicht nur vom ursprünglich vorhandenen Kanalbereichtyp (Anreicherungstyp, Verarmungstyp, Sperrtyp) ab, sondern auch noch von der nachträglichen Aufladung des Speichergate: Because the IG-FET F1 and / or F2 in question has a memory gate in FIG. 2, its characteristic does not depend only from the originally existing channel area type (enrichment type, depletion type, blocking type), but rather also from the subsequent charging of the storage gate:

030016/0183030016/0183

^ 62*5 BRD^ 62 * 5 FRG

Ist das Speichergate ungeladen, dann gilt im Prinzip weiterhin die ursprüngliche Kennlinie, als ob kein Speichergate vorhanden wäre, je nachdem ob der Kanalbereich vom Verarmungstyp, .Anreicherungstyp oder Sperrtyp ist.If the storage gate is uncharged, then the following applies in principle continue to have the original characteristic as if no memory gate were present, depending on whether the channel area of the depletion type, enrichment type or lock type is.

Wurde hingegen sein Speichergate nachträglich noch aufgeladen, dann hat er, obwohl er z.B. einen Anreicherungstyp-Kanalbereich aufweist, nicht mehr die. ursprüngliche Kennlinie, sondern eine verschobene Kennlinie, als ob er einen entsprechend anderen Kanalbereich hätte.If, on the other hand, its storage gate was subsequently charged, then it has, for example, an enrichment type channel area, even though it is has, no longer the. original characteristic, but a shifted characteristic, as if he would have a correspondingly different channel area.

Ist nämlich das Speichergate mit Majoritäts-Ladungsträger der Source bzw. des Drain aufgeladen, also mit Löchern bei p-Kanal bzw. mit Elektronen bei n-Kanal, dann findet alleine schon wegen dieser Speichergateaufladung eine solche erste Verschiebung der Kennlinie statt, als ob er nun oinen Sperrtyp— Kanalbereich hätte, obwohl er einen Anreicherungstyp-Kanalbereich hat. Zur Steuerung des IG-FET in seinen leitenden Zustand,muß nämlich zuerst diesoldaeMajoritäts-Ladungsträger im Kanalbereich K abstoßende Wirkung der Aufladung des Speichergate, mittels des Steuergate, kompensiert werden, bevor sich ein Kanal zwischen der Source und dem Drain bilden kann.Is namely the memory gate with majority charge carriers the source or the drain charged, i.e. with holes in the p-channel or with electrons in the n-channel, then there is such a first shift in the characteristic curve simply because of this storage gate charging instead of having a lock-type channel area, even though it has an enhancement-type channel area Has. In order to control the IG-FET in its conductive state, this must be done first in the channel area K repulsive effect of the charging of the storage gate, by means of the control gate, must be compensated before a channel can form between the source and the drain.

Ist hingegen das Speichergate mit Minoritäts-Ladungsträgern der Source bzw. des Drain aufgeladen, also mit Elektronen bei p-Kanal bzw. mit Löchern bei n-Kanal, dann findet alleine schon wegen dieser Speiehergateaufladung eine entgegengesetze Verschiebung der Kennlinie statt, als ob er nun einen Verarmungstyp-Kanalbereich hätte, obwohl er einen Anreicherungstyp-Kanalbereich hat. Zur Steuerung des IG-FET in seinen leitenden Zustand ist nämlich die die Majoritäts-Ladungsträger im Kanalbereich K anreichernde Wirkung dieser AufladungIf, on the other hand, the memory gate is charged with minority charge carriers of the source or the drain, that is to say with Electrons in the p-channel or with holes in the n-channel, then take place simply because of this storage gate charge an opposite shift in the characteristic curve takes place, as if it were now a depletion-type channel area even though it has an enhancement type channel range. To control the IG-FET in its conductive state is namely the effect of this charge which enriches the majority charge carriers in the channel region K

03001B/01G303001B / 01G3

^ 78; P 6 2 h 5 BRD ^ 78; P 6 2 h 5 Germany

gar nicht erst mittels des Steuergate zu erzeugen, um einen leitenden Kanal zwischen der Source und dem Drain zu erhalten.not even to generate by means of the control gate in order to create a conductive channel between the source and the Get drain.

Hat der IG-FET aber eine Kanalbereich-Dotierung, die bereits für sich einem Verarmungstyp entspricht, dann kann man ebenfalls durch die nachträgliche Aufladung seines Speichergate mit den Majoritätsladungsträgern die erste Verschiebung der Kennlinie erreichen, als ob nun der IG-FET z.B. einen Anreicherungstyp- oder Sperrtyp-Kanalbereich hätte; oder durch nachträgliche Aufladung mit den Minoritäts-Ladungsträgern auch die entgegengesetzte Verschiebung der Kennlinie erreichen , als ob er einen noch stärker dotierten Verarmungstyp-Kanalbereich hätte.However, if the IG-FET has a channel region doping which in itself corresponds to a depletion type, then it can you also get the first one by subsequently charging your storage gate with the majority charge carriers Achieve shifting of the characteristic as if the IG-FET was now e.g. an enrichment type or blocking type channel area would have; or by subsequent charging with the minority charge carriers also the opposite Achieve a shift in the characteristic as if it were an even more heavily doped depletion-type channel region would have.

Hat der IG-FET ursprünglich jedoch eine Kanalbereich-Dotierung, die bereits für sich einem Sperrtyp entspricht, dann kann man durch die nachträgliche AufIadung mit den Majoritäts-Ladungsträgern wieder die erste Verschiebung, durch nachträgliche Aufladung mit den Minoritäts-Ladungsträgern wieder die entgegengesetzte Verschiebung der Kennlinie erreichen.However, if the IG-FET originally had a channel region doping that already corresponds to a blocking type in itself, then one can do the first one again through the subsequent charging with the majority charge carriers Shift, through subsequent charging with the minority charge carriers again the opposite Achieve a shift in the characteristic.

Durch die nachträgliche Aufladung des Speichergate mit den entsprechenden Ladungen kann man also eine Verschiebung der Kennlinie beliebig nach links und nach rechts erreichen, wobei je nach der Stärke der Aufladung die Verschiebung stark oder nur schwach ist.By subsequently charging the storage gate with the corresponding charges, a shift can be made of the characteristic curve to the left and right, depending on the strength of the charge the shift is strong or weak.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel für die stufenlose Aufladung, bzw. für die entsprechende Wirkung der Abgleichmaßnahmen auf die Kennlinie bzw. auf den Schwellwert UE, bei dem ein merklicher Source-Drain-Strom zu fließen beginnt.Fig. 2 shows an example for the stepless charging, or for the corresponding effect of the balancing measures on the characteristic curve or on the threshold value UE at which a noticeable source-drain current begins to flow.

Es handelt sich hier um einen n-Kanal-IG-FET mit β /umThis is an n-channel IG-FET with β / um

0 3 0 0 1 '■'■>! 0 1 6 30 3 0 0 1 '■'■>! 0 1 6 3

- j* - VPA78 ρ 6 2 ^ 5 BRD- j * - VPA 78 ρ 6 2 ^ 5 BRD

langem Kanalbereich, dessen Speichergate während verschieden lang andauernden Dauern t, jeweils vcm entladenen Zustand ausgehend, mittels der Kanalinjektion negativ aufgeladen wird. Die während des Abgleichs angelegten Source-Drain-Spannungen VDS betragen 15V, 17,5V, 20V und 22,5V. Die Steuergate-Source-Spannung beträgt während des Abgleichs 25V. Die Kurven zeigen, daß sich die Schwellspannung UE, abhängig insbesondere von der Dauer t, durch den Abgleich erhöhen, wobeijein Grenzwert von ca. 13 bis 14V erkennbar ist, der insbesondere von der verwendeten Steuergate-Source-Spannung abhängt und bei langen Dauern von mehreren Minuten weitgehend erreicht wird. Ein leichter allgemeiner Anstieg der Schwellspannungskurven UE um größenordnungsmäßig Zehntel Volt ist noch zwischen t = 10 see und t = 100 see erkennbar, so daß der Grenzwert eigentlich erst nach Stunden und Tagen gleichsam völlig erreicht wird.long channel area, the storage gate of which discharged vcm during different durations t, in each case Starting state, by means of the canal injection is charged negatively. The source-drain voltages VDS applied during the adjustment are 15V, 17.5V, 20V and 22.5V. The control gate-source voltage is 25V during the adjustment. The curves show that the threshold voltage UE, depending in particular on the duration t, increases as a result of the adjustment, where yes and no Limit value of approx. 13 to 14V can be seen, in particular from the control gate-source voltage used depends and is largely achieved with long periods of several minutes. A slight general increase of the threshold voltage curve UE by the order of magnitude A tenth of a volt can still be seen between t = 10 see and t = 100 see, so that the limit value is actually is only reached completely after hours and days.

Beim in Fig. 2 erkennbaren, grenzwertnahen Zustand, z.B. nach 1 see,befindet sich anschließend das Speichergate auf einem Potential von ca. -10V bei VDS = OV und bei Sourcepotential am Steuergate. Dieses Speichergate-Potential ergibt sich, wenn man von der Steuergate-Source-Spannung von 25V die Schwellspannungsverschiebung von ca. 12V abzieht und die kapazitive Spannungsteilung zwischen Steuergate, Speichergate, Source, Kanalbereich und Drain berücksichtigt.In the state close to the limit value which can be seen in Fig. 2, e.g. after 1 see, the memory gate is then located at a potential of approx. -10V with VDS = OV and with source potential at the control gate. This memory gate potential results from the threshold voltage shift from the control gate-source voltage of 25V of approx. 12V and the capacitive voltage division between control gate, memory gate, source, Channel area and drain taken into account.

-o '-o '

Bei diesem IG-FET ist, auch abhängig von der Kanalbereichslänge, mit einer Steuergate-Source-Spannung von 25V schon in 100 msec eine Schwellspannungerhöhung von z.B. 5 bis 10V möglich. Für einen nachträglich auf dem Baustein durchgeführten Abgleich sind aber häufig nur Schwellspannungsänderungen von z.B. 20 mV erforderlich. Werden beim Abgleich Steuergatespannungsiia-This IG-FET is also dependent on the channel region length with a control gate-source voltage From 25V a threshold voltage increase of e.g. 5 to 10V is possible in 100 msec. For an afterthought The adjustment carried out on the module, however, often only requires threshold voltage changes of e.g. 20 mV. Are control gate voltage iia-

U30C1G/0163U30C1G / 0163

6 245 BRD6 245 FRG

pulse von z.B. nur 12V verwendet, wodurch das Speichergate sich im ungeladenen Zustand wegen der kapazitiven Spannungsteilung auf einem Potential von etwa +10V befindet, so ergeben sich,bei Venrendung von Impulsdauern von 1 mseCySchwellspannungsverschiebungen häufig weit unter 1 mV pro Impuls. Bei Impulsdauern weit unter 1 msec erhält man bei Bedarf noch geringere Schwellspannungsverschiebungen, selbst wenn das Speichergatepotential inzwischen etwas aufgeladen ist/pulse of e.g. only 12V is used, whereby the storage gate is at a potential of about + 10V in the uncharged state due to the capacitive voltage division, when using pulse durations of 1 mseCy threshold voltage shifts often well below 1 mV per pulse. With pulse durations well below 1 msec, even lower threshold voltage shifts are obtained if required, even if the storage gate potential has meanwhile been somewhat charged /

Auch dadurch, daß der Spitzenwert der Steuergatespannungsimpulse von Impuls zu Impuls um z.B. 10 mV erhöht wird, läßt sich eine Schwellspannungsverschiebung mit einer genügenden Genauigkeit in kurzen Zeiten durchführen. Also because the peak value of the control gate voltage pulses increases from pulse to pulse by e.g. 10 mV is, a threshold voltage shift can be carried out with sufficient accuracy in a short time.

Die Aufladung wird beendet, wenn, bei für die Verwendung als Refarenzquelle üblichen, z.B. geerdeten Eingängen U1, OZ1 am Ausgang des Differenzverstärkers die gewünschte Referenzspannung von z.B. U3 = OV oder U3 = XV gemessen wird. Diese Messung kann jeweils zwischen den einzelnen Steuergatespannungsimpulsen durchgeführt werden. Charging is terminated when the required reference voltage of, for example, U3 = OV or U3 = XV is measured at the output of the differential amplifier, for example grounded inputs U1, OZ 1 for use as a reference source. This measurement can be carried out between the individual control gate voltage pulses.

Die Stärke der Aufladung kann also durch eine entsprechende ΐ/ahl der Amplituden und/oder Dauern der zur Aufladung verwendeten Abgleichmaßnahmen nahezu beliebig gewählt werden - vgl. die bekannte Verwendung eines solchen IG-FET als Analogsignalspeieher. Daher kann die Kennlinie um beliebige Warte, also nicht nur um einen festen We, rt, verschoben und die Differenzspannung RS nach Polarität und Betrtuj beliebig eingestellt werden. Da manche der' Ahgl eichmaßnahmen die Kennlinien in positive, andere in negative Richtung verschieben, kann das Speichergate stufenlos nahezuThe strength of the charge can thus be selected almost arbitrarily by a corresponding ΐ / ahl of the amplitudes and / or durations of the balancing measures used for charging - see the known use of such an IG-FET as an analog signal store. Therefore, the characteristic can be any waiting, not just by a fixed We, rt, moved, and the differential voltage RS can be arbitrarily set by polarity and Betrtuj. Since some of the calibration measures shift the characteristic curves in a positive direction and others in a negative direction, the memory gate can be almost infinitely variable

030015/0183030015/0183

δ 2 4 5 BRDδ 2 4 5 FRG

beliebig, auch reversibel mehrmals abwechselnd in positive und negative Richtung umgeladen werden, und zwar beliebig aufgeladen und teilweise oder ganz wieder entladen werden - insbesondere mit Hilfe der obengenannten, für sich alle bei IG-FETs mit Speichergate bekannten Umlademaßnahmen, die hier Abgleichmaßnahmen bzw. Abgleichspannungen darstellen. Man hat bei Bedarf zum Abgleich nur vorübergehend an die Elektroden des IG-FET die zur Umladung nötigen Spannungen anzulegen, bis schließlich der gewünschte Abgleich erreicht ist.arbitrarily, also reversibly several times alternately in positive and negative direction, and can be charged at will and partially or fully discharged again - especially with the help of the above, all known reloading measures for IG-FETs with memory gate, the adjustment measures here or represent adjustment voltages. One has when needed for adjustment only temporarily apply the voltages required for recharging to the electrodes of the IG-FET, until the desired adjustment is finally achieved.

Die Abgleichspannungen können dem jeweils betreffenden IG-FET, z.B. F1, z.B. bei der Scheibenprüfung bzw. während der Prüfung des fertigen Chip?mittels Spitzen über dafür vorgesehene Aluminiumflecke, d.h. über speziell dafür angebrachte Anschlüsse des Chip, zugeführt werden. Insbesondere um andere auf dem integrierten Baustein angebrachte Bauelemente nicht nachhaltig zu beeinträchtigen, kann man alle oder einen Teil der Elektroden des das Speichergate G1 enthaltenden IG-FET direkt mit den Aluminiumflecken verbinden, über die die Abgleichspannungen unmittelbar diesem IG-FET zugeleitet werden können, vgl. die Aluminiumflecke A1/A2/A3 für F1 und A5/A2/AA· für F2 in Fig. 2. Es ist aber auch möglich, entsprechende Gehäuseanschlüsse vorzusehen, die einen Abgleich auch nach dem Einbau in das Gehäuse ermöglichen.The adjustment voltages can be transferred to the respective IG-FET, eg F1, eg during the wafer test or during the test of the finished chip ? by means of tips via aluminum patches provided for this purpose, ie via specially attached connections on the chip. In particular, in order not to permanently impair other components attached to the integrated module, all or some of the electrodes of the IG-FET containing the memory gate G1 can be connected directly to the aluminum patches, via which the adjustment voltages can be fed directly to this IG-FET, cf. the aluminum patches A1 / A2 / A3 for F1 and A5 / A2 / AA · for F2 in Fig. 2. It is also possible to provide corresponding housing connections that enable adjustment even after installation in the housing.

Es ist auch möglich, einen vorläufigen, groben, also ungenauen Abgleich bereits auf der Scheibe bzw. auf den Chip durchzuführen und den endgültigen Feinabgleich erst nach dem Einbau in das Gehäuse, z.B. mit Hilfe einer UV-Lichtbestrahlung durch ein Quarzfenster,durchzuführen. Wird hierbei ein UV-Laser verwendet, läßt sich der Abgleich in wenigen msec durchführen,vgl.z.B. IEEE-Trans.It is also possible to carry out a preliminary, rough, i.e. imprecise adjustment on the disk or on the Chip and the final fine adjustment after installation in the housing, e.g. with the help of UV light irradiation through a quartz window. If a UV laser is used here, the adjustment can be carried out in a few msec, see e.g. IEEE Trans.

on ED, Band ED-24 (1977) Ho. 2, S. 159.on ED, Volume ED-24 (1977) Ho. 2, p. 159.

O 3 O O 1 '■ I O 1 G 3O 3 OO 1 '■ I O 1 G 3

6 2 4 5 BRD6 2 4 5 FRG

Häufig genügt es, je nach, dem Vorzeichen des abzugleichenden Fehlers der Differenzspannung, nur den einen IG-FET F1 oder den anderen FG-FET F2 umzuladen.Often it is sufficient, depending on the sign of the one to be compared Error in differential voltage, only reloading one IG-FET F1 or the other FG-FET F2.

Die IG-FETs mit Speichergates sind z.B. mit der für sich bekannten Doppelsilizium-N-Kanal-Technologie realisierbar, vgl. z.B. DE-OS 24 45 030.The IG-FETs with memory gates can be implemented e.g. with the well-known double silicon N-channel technology, see e.g. DE-OS 24 45 030.

Für eine große Verstärkung der Stufen ist häufig ein großes Breite/Länge-Verhältnis des Kanalbereichs, von z.B. 35, günstig,was auch bei IG-FETs mit Speichergate möglich ist, vgl. auch ISEE-J. of Sol. St. Circ, SC-11 (Dez. 1976) 748-753.For a large reinforcement of the steps, a large width / length ratio of the channel area is often of e.g. 35, cheap, which is also possible with IG-FETs with memory gate, see also ISEE-J. of Sol. St. Circ, SC-11 (Dec 1976) 748-753.

Die Differenzspannung RS entsteht durch Nichtübereinstimmung der beiden Stufen F1/R1, F2/R2 insbesondere wegen der unterschiedlicher Geometrien, Dotierungen und Aufladungen der IG-FETs F1, F2, die auch für IL = Ü2 unterschiedliche Ströme i1 bzw. i2 bewirken.The differential voltage RS arises from the mismatch between the two stages F1 / R1, F2 / R2 in particular because of the different geometries, dopings and charges of the IG-FETs F1, F2, which are also used for IL = Ü2 cause different currents i1 and i2.

Um z.B. RS = 0 zu machen, könnte z.B. U1 + AU = U2 an den Eingang U2 gelegt werden. Bei der Erfindung kann, statt AU + U1 = U2 anzulegen, bei U1 = U2 eine entsprechende Aufladungpindestens eines der Speichergates durchgeführt werden, um RS = 0/zu machen. Ein .sol- eher Abgleich ist z.B. dann nützlich, wenn der Differenzverstärker DV Referenzgrößen U3 bzw. J5 liefert, die aufgrund der Dimensionierung aller Bauelemente etwa bei RS = 0 erhalten werden. In diesen Fall werden beide Stufen möglichst gleich dimensioniert.To make RS = 0, for example, U1 + AU = U2 could be applied to input U2. In the invention, instead of applying AU + U1 = U2, when U1 = U2, at least one of the storage gates can be charged accordingly in order to make RS = 0 /. A more specific adjustment is useful, for example, when the differential amplifier DV supplies reference values U3 or J5, which are obtained at RS = 0 due to the dimensioning of all components. In this case, both stages are dimensioned the same as possible.

Wegen der relativ kleinen Kanalabmessungen, insbesondere bez. der Kanallänge, wird die dann trotzdem zunächst erhaltene Ilichtübereinstimmung der Stufen vor allem durch die fotolithografischen Schwankungen,d.h. Toleranzen, der Strukturbreiten bzw. der sonstigen geometrischen Abmessungen,sowie der Dotierungsintensitäten be-Because of the relatively small duct dimensions, in particular with respect to the channel length, the light correspondence of the steps that is then initially obtained becomes above all by the photolithographic fluctuations, i.e. Tolerances, the structure widths or the other geometric Dimensions, as well as the doping intensities

030 0' ·■ /0 1 6 3030 0 '■ / 0 1 6 3

- 78 pvf^ 4 5 BRD- 78 pvf ^ 4 5 FRG

wirkt. Die Schwankungen insbesondere der Oxiddicke, der Grenzflächenladungen und damit auch der Schwellspannung sind geringer, wenn die beiden Stufen R1/F1, R2/F2 dicht beieinander auf dem Baustein angebracht sind. Entsprechend gering werden die für den Abgleich nötigen Umladungen des Speichergate.works. The fluctuations in particular in the oxide thickness, the interface charges and thus also the threshold voltage are lower if the two levels R1 / F1, R2 / F2 are placed close together on the module are. The charge reversals of the memory gate required for the adjustment are correspondingly low.

Bei sorgfältig angebrachter Isolation ist das Langzeitspeicherverhalten der IG-FETs mit Speichergate gut. Wegen der oft nur sehr geringen Aufladungen, die zum Abgleich notwendig sind, sind die Feldstärken in den IG-FETs beider Stufen untereinander ähnlich. Daher ist eine spätere, unerwünschte Umladung im späteren Betrieb der Referenzquelle im allgemeinen nicht mehr zu - erwarten, solange die Source-Drain-Spannungen bzw. Steuergate-Source-Spannungen im Betrieb der Referenzquelle mindestens ca. 5V unter jenen Werten bleiben, bei denen eine Aufladung oder Entladung das Speichergate nach 1 Minute merkbar einsetzen würde, vgl. Fig. 3.With carefully applied insulation, the long-term storage behavior is the IG-FETs with memory gate are good. Because of the often very low charges that are necessary for adjustment, the field strengths in the IG-FETs of both stages are similar to one another. Therefore a later, undesired charge reversal during later operation of the reference source is generally no longer possible - expect as long as the source-drain voltages or control gate-source voltages in operation of the reference source at least approx. 5V below the values at which charging or discharging of the storage gate would noticeably set in after 1 minute, see Fig. 3.

Ähnliches gilt, wenn eine Differenzspannung RS eingestellt werden soll, die stark von Null abweicht. Einen gewissen noch ungenügenden Abgleich erhält man z.B., wenn man das Breite/Länge-Verhältnis der Kanalbereiche der IG-FETs beider Stufen entsprechend verschieden wählt, so daß nur noch ein Feinabgleich mittels dar Aufladung mindestens eines der Speichorgates nötig ist. Die Toleranzen der Schwellspannungen der IG-FETs machen fast immer einen gewissen Abgleich erforderlich, wenn eine nur kleine Toleranz ds3 Referenzspannung bzw. Referenzstrones zugelasser: vrird. V/ecen der unterschiedlichen Spannungs- und wegen der unterschiedlichen Temperatur-Abhängigkeiten von Yararmun^ntyp- und Anreicherungstyp-FETc */&re die erreichbare Toleranz dsv Referenzspannung bzw. des Roferenzscrones oft viel zu ~ro3, wenn man die bekanntes neferenz^uelly von Fi;;. IThe same applies if a differential voltage RS is to be set which deviates significantly from zero. A certain still inadequate adjustment is obtained, for example, if the width / length ratio of the channel areas of the IG-FETs of both stages is selected to be different, so that only a fine adjustment by charging at least one of the storage gates is necessary. The tolerances of the threshold voltages of the IG-FETs almost always require a certain adjustment if only a small tolerance ds3 reference voltage or reference current is permitted. V / ecen of the different voltage dependencies and, because of the different temperature dependencies of Yararmun type and enrichment type FETc * / & re, the achievable tolerance of the reference voltage or the reference voltage or the reference voltage or the reference voltage or the reference voltage, respectively, often much to ~ ro3, if one considers the known reference ^ uelly from Fi ;;. I.

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

verwenden würde. Hier kann die Erfindung aber kleinere Toleranzen zulassen.would use. Here, however, the invention can permit smaller tolerances.

Bei der Erfindung, vgl. Fig. 2, kann also die Schwellspannung zumindest des einen der beiden IG-FETs F1,F2 nach Bedarf vermindert oder erhöht werden und damit eine gewünschte Referenzgröße, z.B. RS, U3, J3, genau und dauerhaft eingestellt wm/en. In Fig. 2 sind alle FETs als .Verarmungstyp-FETs ausgeführt. Ebenso ist aber eine Ausführung der FETs z.B. als Anreicherungs-FET oder Sperrtyp-FET möglich. Auch eine CMOS-Technik ist möglich, indem die Arbeitswiderstände R1, R2 einen entgegengesetzt dotierten Kanalbereich im Vergleich zu den IG-FETs F1, F2 aufweisen. Die Konstanz der Referenzgrößen ist gegenüber der Referenzquelle in Fig. 1 deutlich verbessert, da bei Bedarf die beiden IG-FETs F1, F2 der Stufen, ausgenommen die unterschiedlichen Ladungen des Speichergate,untereinander nahezu gleiche Eigenschaften haben können. Anhand von Fig. 4 soll nämlich an einem Beispiel gezeigt v/erden, daß trotz gleicher Geomentrien und gleicher Dotierungen beider Stufen auch ohne Aufladung eine stark von 0 abweichende Differenzspannung RS erreichbar ist, so daß nur noch ein Feinabgleich durch Umladung nachträglich nötig ist.In the invention, cf. en. In Fig. 2, all FETs are implemented as depletion type FETs. However, the FETs can also be designed, for example, as an enrichment FET or a blocking type FET. CMOS technology is also possible in that the load resistors R1, R2 have an oppositely doped channel region compared to the IG-FETs F1, F2. The constancy of the reference variables is significantly improved compared to the reference source in FIG. 1, since, if necessary, the two IG-FETs F1, F2 of the stages, with the exception of the different charges of the memory gate, can have almost the same properties as one another. Based on FIG. 4, an example is intended to show that, despite the same geometries and the same doping of both stages, a differential voltage RS strongly deviating from 0 can be achieved even without charging, so that only a fine adjustment by recharging is subsequently necessary.

Die Fig. 4 zeigt Details einer Variante des in Fig. 2 gezeigten Beispiels, die insbesondere als Referenzspannungsquelle verwendbar ist. An dem Ausgang des Differenzverstärkers DV ist ein Spannungsteiler R31/R32 angebracht, um dem Steuergate eines der IG-FET, vgl. F2 in Fig. 2, eine Vorspannung U2 zuzuleiten, die sich von der Vorspannung U1, z.B. Erde, des Steuergate des anderen IG-FET F1 stark unterscheidet. Auf diese Weise kann die in diesen Beispiel von Differenzverstärker DV gelieferte Referenzspannung U3, die vergleichsweise sehrFIG. 4 shows details of a variant of the example shown in FIG. 2, which is used in particular as a reference voltage source is usable. A voltage divider R31 / R32 is attached to the output of the differential amplifier DV, in order to feed a bias voltage U2 to the control gate of one of the IG-FETs, see F2 in FIG the bias voltage U1, e.g. earth, of the control gate of the other IG-FET F1 is very different. In this way In this example, the reference voltage U3 supplied by the differential amplifier DV can be comparatively much

0 3 0 ,: S ■> ' Π 1 B 30 3 0,: S ■>' Π 1 B 3

- VPA 78 p 6 24 5 BRD - VPA 78 p 6 24 5 BRD

groß sein darf, zur Erzeugung der Vorspannung U2 mitausgenutzt werden. Die Zuleitung untereinander unterschiedlicher Vorspannungen U1, U2 zu diesen Steuergates, d.h. eine entsprechende Dimensionierung des Spannungsteilers R31/R32,gestattet also , den gewünschten nachträglichen Abgleich der Stufen mit besonders geringen Umladungen der Speichergates auch dann zu erreichen, wenn RS bzw. U3 sehr groß ist.may be large, can also be used to generate the bias voltage U2. The supply line is different from one another Bias voltages U1, U2 to these control gates, i.e. a corresponding dimensioning of the Voltage divider R31 / R32, thus allows the desired to achieve subsequent adjustment of the stages with particularly low reloading of the storage gates, if RS or U3 is very large.

Es ist jedoch auch möglich, bei U2 = U1 einen nachträglichen Abgleich für sehr große RS bzw. U3 zu erreichen, ohne den in Fig. 4 gezeigten Spannungsteiler R31/R32 anzubringen, und ohne die Stufen F1/R1, F2/R2 untereinander verschieden aufzubauen. Man kann nämlich beim Abgleich auch sehr hohe positive oder negative Aufladungen des Speichergate mittels entsprechend großer und entsprechend lang andauernder Abgleichmaßnahmen erreichen, z.B. eine Aufladung auf +10V, wobei die Schwellspannung bzw. die Differenzspannung RS trotzdem sehr genau, z.B. auf 1 mV genau, einstellbar ist. Diese Variante ist besonders dann zu empfehlen, wenn der endgültig einzustellende Wert der Referenzgröße bei der Herstellung des Bausteins noch nicht bekannt ist und wenn die einmal eingestellte Aufladung des Speichergate nicht unbedingt über sehr lange Zeit, z.B. über viele Jahre hinweg, mit der gleichen Genauigkeit auf dem Speichergate bleiben soll. Je geringer die Aufladung ist, umso langer ist die Zeit, in der die Aufladung mit der eingestellten Genauigkeit auf dem Speichergate bleibt.However, if U2 = U1 it is also possible to achieve a subsequent adjustment for very large RS or U3 without attaching the voltage divider R31 / R32 shown in FIG. 4 and without setting up the stages F1 / R1, F2 / R2 differently from one another . You can also achieve very high positive or negative charges of the memory gate during calibration by means of correspondingly large and correspondingly long-lasting calibration measures, e.g. charging to + 10V, whereby the threshold voltage or the differential voltage RS can still be set very precisely, e.g. to 1 mV is. This variant is particularly recommended if the final value to be set for the reference variable is not yet known when the module is manufactured and if the charging of the storage gate, once set, does not necessarily last for a very long time, e.g. over many years, with the same accuracy the storage gate should remain. The lower the charge, the longer the time in which the charge remains on the storage gate with the set accuracy.

Die Genauigkeit der Einstellung der Aufladung wird besonders groß, wenn dem IG-FET mit Speichergate F1 ein weiterer IG-FET in der gleichen Stufe parallelgeschaltet wird. Die Aufladung des IG-FET mit Speichergate F1 hat dann nur noch wenig Einfluß auf die resultierende Schwe11spannung dieser Parallelschaltung, besonders wennThe accuracy of the setting of the charge is particularly great if the IG-FET with memory gate F1 is a another IG-FET is connected in parallel in the same stage. Charging the IG-FET with memory gate F1 then has little influence on the resulting welding voltage of this parallel connection, especially if

0 3Ov":'. -.» / 0 16 30 3Ov ": '. -.» / 0 16 3

^ -Jn - VPA78 P S 2 4 5 3RD ^ - Jn - VPA78 PS 2 4 5 3RD

F1 ein relativ kleines Breite/Länge-Verhältnis seines Kanalbereiches im Vergleich zum parallelgeschalteten IG-FET hat. Dementsprechend genau, z.B. auf 0,1 mV, kann man aber leicht die resultierende Schwellspannung der Parallelschaltung beim Abgleich einstellen.F1 has a relatively small width / length ratio of its channel area compared to the one connected in parallel IG-FET has. Correspondingly accurate, e.g. to 0.1 mV, one can easily determine the resulting threshold voltage the parallel connection during the adjustment.

Weisen bei dieser zuletzt beschriebenen Variante beide IG-FETs der Parallelschaltung ein eigenes Speichergate auf, wobei zusätzlich eine getrennte Ansteuermöglichkeit für die Steuergates beider IG-FETs, z.B. durch eigene Aluminiumflecken und durch z.B. einen Schalter in der Verbindung zwischen den beiden Steuergates dieser beiden IG-FETs, angebracht ist, dann kann man beide IG-FETs getrennt voneinander abgleichen. Daher kann man die resultierende Kennlinie der Parallelschaltung dieser beiden IG-FETs beliebig stark in positive und negative Richtung verschieben. Bei dieser Weiterbildung kann man auch das Verhältnis von Kanallänge zu Kanalbreite beim ersten dieser beiden IG-FETs bei der Herstellung vergleichsweise klein und beim zweiten dieser beiden IG-FETs vergleichsweise groß wählen. Bei dieser speziellen Variante kann man zunächst den ersten IG-FET grob so abgleichen, daß die resultierende Kennlinie der Parallelschaltung angenähert den gewünschten Verlauf hat.In the variant described last, both IG-FETs of the parallel connection have their own memory gate on, with a separate control option for the control gates of both IG-FETs, e.g. through own aluminum patches and e.g. a switch in the connection between the two control gates both IG-FETs, is attached, then you can adjust both IG-FETs separately from each other. Hence one can the resulting characteristic curve of the parallel connection of these two IG-FETs into positive and negative as desired Move direction. In this further development, one can also determine the ratio of the channel length to the channel width the first of these two IG-FETs is comparatively small during manufacture and the second of these two Choose IG-FETs that are comparatively large. With this special variant, the first IG-FET can first be roughly adjust so that the resulting characteristic of the parallel connection approximates the desired course.

Anschließend kann man durch einen Abgleich des zweiten IG-FET rasch und leicht einen präzisen Feinabgleich erreichen, da sein Abgleich selbst bei relativ starker Umladung seines Speichergate nur noch einen kleinen Einfluß auf die resultierende Kennlinie der Parallelschaltung hat.Then you can quickly and easily carry out a precise fine adjustment by adjusting the second IG-FET Achieve, since its adjustment only has a small influence even with a relatively strong charge reversal of its storage gate has on the resulting characteristic curve of the parallel connection.

Für einen PCM-Kodierer und Dekodierer mit R-2R-Netzwerk wird oft eine Referenzstromquelle benötigt, die insbesondere mit einem einseitig auf Erdpotential liegenden Lastwiderstand RL betrieben werden kann. Fig. 6 zeigtFor a PCM encoder and decoder with an R-2R network, a reference current source is often required, in particular can be operated with a load resistor RL lying on one side at ground potential. Fig. 6 shows

0 30016/01830 30016/0183

78 P 6 2^5 BRD78 P 6 2 ^ 5 FRG

ein erfindungsgemäß aufgebautes Beispiel, das in Anlehnung an das in Fig. 5 gezeigte Referenzstromquellenbeispiel entwickelt wurde. Dazu ist ein Ausgang des Differenzverstärkers DV mit einem ersten Spannungsteiler KR/KR verbunden, dessen Abgriff mit dem Steuergate zumindest eines der IG-FETs, hier F1, der ersten der beiden Stufen F1/R1 verbunden ist. Der gleiche Ausgang des Differenzverstärkers DV ist mit einem zweiten Spannungsteiler ccR/RL verbunden, dessen erstes Teilerglied ocR direkt mit dem Ausgang des Differenzverstärkers DV verbunden ist und dessen anderes Teilerglied RL den mit dem Referenzstrom 13 zu beliefernden Lastwiderstand RL darstellt, wobei der Abgriff des zweiten Spannungsteilers mit' einem dritten Spannungsteiler (i-cc)*R/R verbunden ist, dessen Abgriff seinerseits mit dem Steuergate zumindest eines der IG-FETs, hier F2, der zweiten Stufe F2/R2 verbunden ist.an example constructed according to the invention, based on the reference power source example shown in FIG was developed. For this purpose, an output of the differential amplifier DV is provided with a first voltage divider KR / KR connected, whose tap with the control gate at least one of the IG-FETs, here F1, the first of the both stages F1 / R1 is connected. The same output of the differential amplifier DV is connected to a second voltage divider ccR / RL connected, the first divider element ocR directly to the output of the differential amplifier DV is connected and the other divider element RL the load resistor RL to be supplied with the reference current 13 represents, the tap of the second voltage divider connected to 'a third voltage divider (i-cc) * R / R whose tap in turn with the control gate of at least one of the IG-FETs, here F2, of the second stage F2 / R2 is connected.

Fig. 5 zeigt nämlich die Schaltung einer Referenzstromquelle, die unter der Bezeichnung "Howland Current Source" bekannt ist, vgl. Roberge, Operational Amplifier 1975, Seiten 452 - 455. Der Strom 13 durch den Lastwiderstand RL ist bei der dort gewählten DimensionierungFig. 5 shows the circuit of a reference current source, which is called "Howland Current Source "is known, see Roberge, Operational Amplifier 1975, pages 452-455. The current 13 through the load resistance RL is with the dimensioning selected there

13 = Ui . -1 .13 = Ui. -1 .

ccRccR

Die Stromquelleneigenschaft mit unendlichem ausgangsseitigen Innenwiderstand erfordert hierzu z.B. die inThe power source property with infinite output Internal resistance requires e.g. the in

.,Q Fig. 6 eingetragenen Widerstandsverhältnisse, wobei die Faktoren K und α an sich beliebig sein können. Die ausreichende Einhaltung einer solchen Dimensionierung bei der Herstellung der Referenzstromquelle als Teil eines integrierten Bausteins bereitet relativ wenig Schwierigkeiten. Der Absolutwert des Widerstandes R, der 13 mitbestimmt, ist, wenn er als Polysiliziumbahn oder., Q Fig. 6 entered resistance ratios, where the Factors K and α can be arbitrary per se. Adequate compliance with such dimensions relatively little is required in the manufacture of the reference current source as part of an integrated module Trouble. The absolute value of the resistance R, which also determines 13, is when it is used as a polysilicon track or

030016/0-163030016 / 0-163

- VPA 78 ρ 6 2^5 BRD - VPA 78 ρ 6 2 ^ 5 BRD

als Diffusionsbahn ausgeführt wird, relativ konstant. Er weist aber noch die herstellungsbedingten Schwankungen bzw. Toleranzen auf. Daher sollte der Referenzstrom 13 noch über die Referenzspannung Ui genau eingestellt, also abgeglichen werden. Dazu kann z.B.is designed as a diffusion path, relatively constant. But it still shows the manufacturing-related fluctuations or tolerances. Therefore, the reference current 13 should still be accurate above the reference voltage Ui adjusted, i.e. adjusted. For this purpose, e.g.

der erfindungsgemäße Aufbau gemäß Fig. 6 gewählt werden. Anstelle der Referenzspannung Ui wird bei der Erfindung zur Einstellung des Referenzstromes 13 die abgleichbare Stufe F1/R1 bzw. F2/R2 verwendet, wobei deren Differenzspannung RS in der oberijbeschriebenen Weise nach Bedarf nachträglich auf dem hergestellten. Baustein genau abgleichbar ist. Der Abgleich des Referenzstromes 13 kann insbesondere durch eine geeignete Anzahl von Abgleichspannungsimpulsen, die die Schwellspannungsver-Schiebung bewirken, durchgeführt werden. Sogar eine Referenzstromquelle mit umgekehrter Stromrichtung -13 kann insbesondere durch Vorzeichenwechsel von RS bzw. von der Schwellspannungsverschiebung durchgeführt werden. In diesem Fall kann z.B. der andere IG-FET F2 statt des IG-FET F1 aufgeladen werden.the structure according to the invention according to FIG. 6 can be selected. Instead of the reference voltage Ui, in the invention for setting the reference current 13, the adjustable Stage F1 / R1 or F2 / R2 used, their differential voltage RS in the manner described above Subsequent need on the manufactured one. Block can be precisely matched. The adjustment of the reference current 13 can in particular by a suitable number of adjustment voltage pulses that the threshold voltage shift cause to be carried out. Even a reference current source with reverse current direction -13 can be carried out in particular by changing the sign of RS or of the threshold voltage shift. In this case, for example, the other IG-FET F2 can be charged instead of the IG-FET F1.

Eine gemäß der Erfindung aufgebaute Referenzquelle kann im Betrieb ununterbrochen die konstante Referenzgröße liefern, die eingestellt wurde. Man kann diese Referenzquelle jedoch auch so bilden, daß sie mit Wechselsignalen steuerbar ist und dann eine eingestellte Referenzspannung U3 bzw. Referenzstrom 13 nur zeitweise, z.B. während der Abwesenheit von steuernden Wechselsignalen, liefert. Dazu kann z.B. zumindest einer der IG-FETs und/oder zumindest einer der damit verbundenen Widerstände, z.B. R1, RO,der beiden Stufen mit einem Steuereingang U1, U2 zur Überlagerung eines wechselnden Steuersignals verbunden sein. Falls dem Steuereingang ein binäres Wechselsignal zugeleitet wird, wird die Referenzgröße U3/J3 davon ein- und ausgeschaltet.A reference source constructed in accordance with the invention can provide the constant reference variable without interruption during operation deliver that has been discontinued. However, this reference source can also be formed in such a way that it uses alternating signals is controllable and then a set reference voltage U3 or reference current 13 only temporarily, e.g. during the absence of controlling alternating signals. For example, at least one of the IG-FETs and / or at least one of the associated resistors, e.g. R1, RO, of the two stages with be connected to a control input U1, U2 for superimposing an alternating control signal. If the control input a binary alternating signal is fed in, the reference variable U3 / J3 is switched on and off.

Falls dem Steuereingang ein analoges Viechseisignal zuge-If an analog animal signal is sent to the control input

030016/0163030016/0163

leitet wird, wird.die Referenzgröße entsprechend moduliert. In diesem Fall dient die Referenzquelle als nachträglich abgleichbare Quelle von modulierbaren Konstantströmen oder Konstantspannungen.conducts, the reference variable is modulated accordingly. In this case, the reference source serves as a subsequently adjustable source of modulatable Constant currents or constant voltages.

9 Patentansprüche
6 Figuren
9 claims
6 figures

030016/0163030016/0163

Claims (9)

PatentansprücheClaims SS. f 1. JReferenzquelle auf einem integrierten FET-Baustein, wobei f 1. JReference source on an integrated FET module, whereby - zwei getrennte, aber von derselben Gleichstromversorgungsquelle gespeiste Stufen jeweils die Serienschaltung mindestens eines IG-FET und mindestens eines Arbeitswiderstandes enthalten,- two separate stages fed by the same DC power supply, each the series connection contain at least one IG-FET and at least one working resistor, - jeweils ein Abgriff zwischen einem der IG-FETs und- one tap between one of the IG-FETs and einem der Arbeitswiderstände in jeder Stufe angebracht ist, undone of the load resistors is attached in each step, and - zwischen den Abgriffen der Stufen eine Differenzspannung definierten Wertes auftritt, die unmittelbar selbst als Referenzspannung, oder die mittelbar zur Einstellung des Wertes einer Referenzspannung bzw. eines Referenzstromes, z.B. mittels eines Spannungsteilers, verwendet wird,- a differential voltage between the taps of the stages defined value occurs, the directly itself as a reference voltage, or the indirectly for setting the value of a reference voltage or a Reference current is used, e.g. by means of a voltage divider, insbesondere für Quellen von Referenzströmen bzw. von Referenzspannungen bei A/D-Wandlern und D/A-Wandlern ζ·3. eines PCM-Fernsprechvermittlungssysteias, dadurch gekennzeichnet, daß especially for sources of reference currents or of reference voltages in A / D converters and D / A converters ζ 3. of a PCM telephone exchange system, characterized in that - in zumindest einer der beiden Stufen (F1/R1, F2/R2) zumindest einer der IG-FETs (F1) ein zumindest teilweise zwischen dem steuerbaren Steuergate und dem Kanalbereich angebrachtes, allseitig von einem Isolator umgebenes und daher in elektrischer Hinsicht schwebendes Speichergate enthält (Fig. 2).- in at least one of the two stages (F1 / R1, F2 / R2) at least one of the IG-FETs (F1) at least partially mounted between the controllable control gate and the channel area, with an insulator on all sides contains surrounded and therefore electrically floating memory gate (Fig. 2). 2. Referenzquelle nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß2. Reference source according to claim 1, characterized in that - die Parallelschaltung beider Stufen in Reihe zu einem hochohmigen Emitterfolgerwiderstand (RO) liegt (Fig.2).- the parallel connection of the two stages is in series with a high-resistance emitter follower resistor (RO) (Fig. 2). 30016/018330016/0183 3. Referenzquelle nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß 3. Reference source according to claim 1 or 2, characterized in that - die Elektroden des das Speichergate enthaltenden IG-FET mit eigenen Anschlüssen (A, A2, A3), z.B. mit Aluminiumflecken, des integrierten Bausteins verbunden sind, die nach der Herstellung des IG-FET,zumindest vor der Verkapselung des Bausteins, zugänglich sind (Fig. 2).- the electrodes of the IG-FET containing the memory gate with their own connections (A, A2, A3), e.g. with Aluminum patches, connected to the integrated module, after the IG-FET is manufactured, at least prior to the encapsulation of the module, are accessible (Fig. 2). 4. Referenzquelle nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß4. Reference source according to one of the preceding claims, characterized in that that - jeder der beiden Eingänge eines Differenzverstärkers (DV) jeweils mit dem Abgriff einer Stufe (F1/R1, F2/R2) verbunden ist (Fig. 2).- each of the two inputs of a differential amplifier (DV) each with the tap of a stage (F1 / R1, F2 / R2) is connected (Fig. 2). 5. Referenzquelle nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß5. Reference source according to claim 4, characterized in that - ein Ausgang des Differenzverstärkers mit einem ersten ' Spannungsteiler (R31/R32) verbunden ist, dessen Abgriff mit dem Steuergate eines der IG-FETs (F2) der ersten der beiden Stufen (F2/R2) verbunden ist.- An output of the differential amplifier is connected to a first 'voltage divider (R31 / R32) whose tap is connected to the control gate of one of the IG-FETs (F2) of the first of the two stages (F2 / R2). 6. Referenzquelle nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß6. Reference source according to claim 4, characterized in that - ein Ausgang des Differenzverstärkers (DV) mit einem ersten Spannungsteiler (K.R/K.R) verbunden ist, dessen Abgriff mit dem Steuergate zumindest eines der IG-FETs (F1) der ersten der beiden Stufen (F1/R1) verbunden ist,- An output of the differential amplifier (DV) is connected to a first voltage divider (K.R / K.R) whose Tap connected to the control gate of at least one of the IG-FETs (F1) of the first of the two stages (F1 / R1) is, - der gleiche Ausgang des Differenzverstärkers (DV) mit einem zweiten Spannungsteiler (ctR/RL) verbunden ist, dessen erstes Teilerglied (aR) direkt mit dem Ausgang des Differenzverstärkers (DV) verbunden ist und dessen anderes Teilerglied (RL) den mit dem Referenzstrom (13) zu beliefernden Lastwiderstand (RL) dar-- the same output of the differential amplifier (DV) is connected to a second voltage divider (ctR / RL), whose first divider (aR) is directly connected to the output of the differential amplifier (DV) and its Another divider element (RL) shows the load resistance (RL) to be supplied with the reference current (13). Q30016/0163Q30016 / 0163 stellt, -undrepresents, -and - der Abgriff des zweiten Spannungsteilers mit einem dritten Spannungsteiler ((1-cc)R/R) verbunden ist, dessen Abgriff seinerseits mit dem Steuergate zumin-- The tap of the second voltage divider with a third voltage divider ((1-cc) R / R) is connected, whose tap in turn with the control gate at least . dest eines der IG-FETs (F2) der zweiten Stufe (F2/R2) verbunden ist.. at least one of the IG-FETs (F2) of the second stage (F2 / R2) connected is. 7. Referenzquelle nach, einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß7. Reference source according to one of the preceding claims, characterized in that - zumindest einer der IG-FETs (F1) und/oder zumindest einer der damit verbundenen Widerstände (R1,RO) der beiden Stufen mit einem Steuereingang (U1, U2) zur Überlagerung eines steuernden Wechselsignals (U1 in Fig. 2 und 6) verbunden ist.- at least one of the IG-FETs (F1) and / or at least one of the associated resistors (R1, RO) of the two stages with a control input (U1, U2) for Superimposition of a controlling alternating signal (U1 in Fig. 2 and 6) is connected. 8. Verfahren zum Betrieb einer Referenzquelle nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß8. A method for operating a reference source according to claim 7, characterized in that that - dem Steuereingang ein binäres Viechseisignal (U1) zugeleitet wird.- A binary animal signal (U1) is fed to the control input will. 9. Verfahren zum Betrieb einer Referenzquelle nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß9. A method for operating a reference source according to claim 7, characterized in that - dem Steuereingang ein analoges Wechselsignal (U1) zugeleitet wird.- an analog alternating signal (U1) is fed to the control input. 030016/0163030016/0163
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