DE2903886C2 - Sperrschicht-FET-Schaltkreis mit einem Versorgungsteil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sperrschicht-FET-Schaltkreis mit ni>; einer Versorgungsspannung, bei dem die elektrische Ladung eines Kondensators dazu verwendet wird, dem Gate des Sperrschicht-FETs ein negatives Potential zuzuführen, so daß dieser in den nichtleitenden Zustand geschaltet wird.

Bisher sind nur Anreicherungs-IG-FETs als das Schaltelement in "ET-Schaltkreisen eingesetzt worden, die mit nur einem Versor^ungsteü auskommen, weil FETs dieser Art nicht leitend geschaltet werden können, ohne daß ihr Gate auf ein negai'ves Potential relativ zur Source gebracht wird. Andererseits, im Falle eines Verarmungs-IG-FET oder eines Sperrschicht-FET, bei dem das Gate auf ein negatives Potential relativ zur Source gebracht werden muß, sind bisher andererseits zwei Speise- oder Versorgungsteile nötig gewesen, so daß diese Art von FET nicht in einem Schaltkreis verwendet werden kann, das nur einen Versorgungsteil besitzt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen FET-Schaltkreis mit nur einer Versorgungsspannung anzugeben, bei dem ein Sperrschicht-FET als Schaltelement eingesetzt wird. Diese Aufgabe wird durch die Anwendung eines Sperrschicht-FETs als Schaltelement, eines Kondensators, dessen einer Anschluß über einen Widerstand mit der Versorgungsspannung und dessen anderer Anschluß mit dem Gateanschluß des FETs und mit Masse über eine Diode verbunden ist, und eines Schaltelements gelöst, das den Kondensator an dem genannten Anschluß auf Massepotential bringt.

Mit dieser Anordnung wird bei leitender Schalteinrichtung der FET durch die Ladung des Kondensators nicht leitend geschaltet, die als negatives Potential des FETs zugeleitet wird.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung sind der nun folgenden Beschreibung einiger Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeiche nungen zu entnehmen, Es zeigt

F ί g, 1 das Schaltbild eines erfindüngsgemäßen Schaltkreises, der als Rückstellschalter der Integrierschaltung einer Kamera dient,

Fig. 2 das Schaltbild eines erfindungsgemäßen Schaltkreises, das als Soeicherschalter für eine Kamera dient,

Fig.3A ein Diagramm des Potentials bei dem Punkt P des Schaltbildes gemäß F i g. 1, und

F i g. 3B ein Diagramm des Arbeitsbereiches des Sperrschicht-FETs.

In Fig. 1 der Zeichnung ist das Schaltbild eines erfindungsgemäßen Schaltkreises dargestellt, der als die Integrierschaltung einer Kamera eingesetzt wird. Dieser Sperrschicht-FET (FET = Feldeffekttransistor)

ίο ist Teil eines Schaltkreises, der als Rückstellschaiter für einen Kondensator 4 in einer an sich bekannten Verschlußsteuerschaltung eingesetzt wird, die aus folgenden Teilen besteht: einer Lichtmeß- und Speicherschaltung 1 zur Messung der Objekthelligkeit und zur Ausführung logischer Funktionen im Zusammenhang mit der Filmempfindlichkeit, dem Blendenwert u. IL, einer Integrierschaltung mit einer Diode 2 zur logarithmischen Streckung, einem Kondensator 4 sowie einem Operationsverstärker 3, einem weiteren Operationsverstärker 5, der als Vergleichsschaltung dient, und einem Magneten 6, der mit dem hinteren Teil bzw. Vorhang eines Schlitzverschlusses zusammenarbeitet. Der Schaltkreis umfaßt einen Sperrschicht-FET 7, dessen Drain- und Source-Anschlüsse je mit sich gegenüberliegenden Anschlüssen des Kondensators 4 verbunden sind, und einen Kondensator 9, dessen Anschlüsse über einen Widerstand 10 mit dem Versorgungsteil bzw. mit dem Gateanschluß des FETs 7 verbunden sind. Der Verknüpfungspunkt zwischen dem Kondensator 9 und dem Gaieanschluß des FETs 7 ist mit Masse über eine Diode 8 verbunden, während der Verknüpfungspunkt zwischen dem Kondensator 9 und dem Widerstand 10 über die Kollektor-Emitterstrecke eines Transistors 11 mit Masse verbunden ist, der als Schalteinrichtung ausgelegt ist.

Durch ein Auslösesignal 12 für den vorderen Teil bzw. Vorhang des Schlitzverschlusses wird die Basis des Transistors 11 auf ein hohes Potential gebracht.

Es folgt nun eine Beschreibung der Wirkungsweise einer Integrierschaltung, die von eine.;-> FET-Schaltkreis dieses Aufbaus Gebrauch macht.

Beim Anlegen des Ausganjssignals der Lichtmeß- und Speicherschaltung 1 an die Anode der Diode 2 wird ein dem Potentialunterschied zwischen diesem Ausgangssignal und einer an dem positiven Eingangsanschluß des Opci.ilionsverstärkers 3 an gelegten Bezugsspannung V_rcn proportionaler Strom zur Aufladung des Kondensators 4 des Integrierkreises zur Verfügung gesiellt. Ist nun aber kein Auslösesignal 12 für den vorderen Schlitzverschlußteil bzw. Vorhang vorhanden, so ist der Transistor 11 nichtleitend und befindet sich das Gate des FET 7 auf einem positiven Potential sov/ohl während wie auch nach der Aufladung des Kondensators 9, so daß der FET leitet.

Aus diesem Grunde fließt Strom über die Drain-Source-Strecke des FET 7 und der Kondensator 4 wird nicht aufgeladen.

Wird nun anschließend ein Auslösesignal 12 des vorderen Verschlußvorhangs mit einem hohen Potential angelegt, so wird der Transistor 11 leitend, so daß die Verbindung zwischen dem Kondensator 9 und dem Widerstand 10 auf Massepotential liegt, mit dem Ergebnis, daß der andere Anschluß des Kondensators 9 auf negativem Potential relativ zum Massepötential

liegt Und daß somit der FET nichtleitend wird und mit der Aufladung des Kondensators begonnen wird. Sobald die Aufiadespannung des Kondensators 9 unter den Wert der an den Operationsverstärker 5 anzulegen-

den Bezugsspannung V_ren lallt, wird der Magnet 6 stromlos und der Verschluß geschlossen, so daß der Aufnahmevorgang zu Ende ist. Die Diode 8 wird eingesetzt, um eine Entladung des Kondensators 9 zu verhindern, wenn der Verknüpfungspunkt P zwischen dem Kondensator 9 und dem Gateanschluß des FETs 7 auf negativem Potential liegt. Daher verbleibt der Verknüpfungspunkt P des Kondensators 9 längere Zeit auf einem nagativen Wert, so daß der FET 7 während einer die Aufla^tzeit des Kondensators 4 bei weitem Obersteigenden Zeitspanne nichtleitend bleiben kann.

Das Potential am Gate des Sperrschicht-FETs 7, d. h., beim Punkt P, und der Arbeitsbereich des FETs 7 für die leitenden bzw. nichtleitenden Zustände des Transistors 11 sind in den Fig.3A bzw. 3B zu entnehmen, die den Potentialabfall bei Punkt P von einem positiven zu einem negativen, dem Potential des Versorgungsteils im wesentlichen gleichen Potential verdeutlichen. Dieser Potentialabfall hat zur Folge, daß am FET eine starke umgekehrt gerichteten Vorspannung liegt und deshalb völlig abgeschaltet bzw. nichtleitend wird.

Ein weiteres bevorzugtes Aüsführungsbcispie! der Erfindung, bei dem der erfindungsgemäße Schaltkreis mit Sperrschicht-FET als Speicherschalter in der Lichtmeß- und Speicherschaltung 1 benutzt wird, wird anhand der Fi g. 2 beschrieben, bei der für Begriffe, die in F i g. 1 schon benutzt worden sind, die gleichen Bezugszeichtn dienen.

Eine einen der Objekthelligkeit proportionalen Strom erzeugenden Fotodiode 20 ist über die Eingangsan-Schlüsse eines Operationsverstärkers 22 angeordnet, der in seinem negativen Rückkopplungskreis eine Diode mit logarithmischer Kennlinie aufweist. Eine der Filmempfindlichkeit und dem Blendenwert entsprechende Bezugsspannung V_ren wird dem positiven Eingangsan-Schluß des Operationsverstärkers 22 zugeführt, dessen Ausgangssignal über die Drain-Source-Strecke des Sperrschicht-FETs 7 zu einem Speicherkondensator 24 und zum positiven Eingangsanschluß des als Spannungsfolger betriebenen Operationsverstärkers 23 gelangt.

Der Gatea.ischluß des FETs 7 ist über eine Diode 8 mit Masse und über einen Kondensator 9 sowie einen Widerstand 10 mit dem Versorgungsteil bzw. Spannungsquelle verbunden. Der Verknüpfimgspunkt zwischen dem Kondensator 9 und dem Widerstand 10 ist über die Kollektor-Emitter-Strecke eines als Schalteinrichtung ausgelegten Transistors 11 verbunden und wird auf Massepotential durch das Speichersignal 25 gebracht.

Bei diesem Schaltungsaufbau leitet der FET 7 dann, wenn kein Speichersignal vorhanden ist, so daß der Kondensator 24 über den FET 7 auf einen dem Logarithmus der Objekthelligkeit entsprechenden Spannungswert aufgeladen wird. Die Spannung wird also durch den Operationsverstärker 23 stromverstärkt, bevor sie zu der Zeitstreckungsschaltung gemäß Fi g. 1 gelangt.

1st ein Speichersignal zu diesem Zeitpunkt vorhanden, so wird der Transistor 11 leitend, so daß das Gate des Sperrschicht-FETs 7 relativ zur Masse negativ wird und der FET 7 nichtleitend wird.

Aus diesem Grunde wird die derr Logarithmus der Objckthclligkeit entsprechende Spannung durch den Kondensator 24 gespeichert, wonach die Belichtungszeit in an sich bekannter Weise gesteuert wird.

Der vorliegenden, ins einzelne gehenden Beschreibung entnimmt man, daß bei dem erfindungsgemäßen Schaltkreis das Schalten eines Sperrschicht-FETs unter Verwendung nur eines Versorgungsteils möglich wird und daß der Schaltkreis sich zur Verwendung insbesondere als Schaltkreis in einer Beüchtungssteuerschaltung anbietet, die wie z. B. in einer Kamera, mit nur einem Versorgungsteil auskommt.

Der nichtleitende Zustand des FET wird während einer sehr langen Zeit aufrechterhalten, denn der Entladungspfad des Kondensators 9, der den Gateanschluß des Sperrschicht-FETs auf ein negatives Potential bringt, ist durch die Diode 8 gesperrt. Das Ergebnis ist ein einzigartiger, sehr leistungsvoller Schaltkreis, der mehrere Anwendungsgebiete erschließen kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Sperrschicht-FET-Schaltkreis, gekennzeichnet durch nur eine Versorgungsspannung, durch einen Sperrschicht-FET (7) durch einen Kondensator (9), von dem der eine Anschluß über einen Widerstand (10) mit der Versorgungsspannung und der andere Anschluß mit dem Gate des FETs (7) und über eine Diode (8) mit Masse verbunden sind, und durch eine Schalteinrichtung (11), die im leitenden Zustand einen Anschluß des Kondensators auf Massepotential bringt, derart, daß bei leitender Schalteinrichtung (11) das Gate des FETs auf negatives Potential durch die Entladung des Kondensators (9) gebracht und der FET (7) nichtleitend geschaltet wird.

2. Sperrschicht-FET-Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schaltkreis als Rückstellschalter in einer Integrier- oder Speicherschaltung einer Kamera verwendet wird.