DE3779751T2 - Schaltung mit verwendung von widerstaenden, welche mittels metallwanderung eingestellt werden. - Google Patents

Description

Hintergrund der Erfindung
• Diese Erfindung betrifft im allgemeinen integrierte Schaltungen und im besonderen einen integrierten Schaltkreis, z.B. einen Operationsverstärker, bei dem ein Parameter der Schaltung, z.B. die Eingangsoffsetspannung, durch Metallwanderung abgeglichen wird.
• Der Ausdruck "Abgleich", wie hierin verwendet, bedeutet die Feineinstellung von Parametern wie z.B. Widerstand, Kapazität oder Induktivität in einem integrierten Schaltkreis. Ferner bezieht sich der hierin verwendete Ausdruck "Metallwanderung" auf die Bewegung von Metall in einen Halbleiterkristall, z.B. einen Widerstand, indem Stromimpulse mit hoher Amplitude und im allgemeinen kleiner Impulsbreite durch den Widerstand geleitet werden.
• Wie wohl bekannt ist, ist es oftmals erforderlich, Widerstände, Transistoren, Dioden, usw. anzupassen (d.h. elektrisch gleich machen) oder den Absolutwert eines einzelnen elektronischen Bauteils auf einen bestimmten Wert einzustellen (d.h. Abgleich eines Widerstandes, um einen gewünschten Strompegel festzulegen). Dies wird beispielsweise getan, um die Eingangsoffsetspannung eines Operationsverstärkers zu minimieren.
• Widerstandsabgleich ist die bei weitem üblichste Methode zur Einstellung elektrischer Parameter bei integrierten Schaltungen. Zwei Verfahren sind allgemein bekannt. Das erste verwendet ein Abgleichpotentiometer außerhalb des Halbleiterbauteils, das aber mit ihm durch Anschlüsse (im allgemeinen auf einer gedruckten Schaltungsplatine) verbunden ist. Das zweite Verfahren beinhaltet den Abgleich des Widerstandes auf dem integrierten Schaltungsplättchen selbst, üblicherweise dann, während es in Scheibenform ist.
• Widerstände können mechanisch durch Abrieb, gewönlich Sandstrahlen, und Laserbearbeitung einer leitfähigen Schicht abgeglichen werden. Ein anderer Weg ist Sicherungen durchzubrennen, was die Verdampfung von Metall durch hohe hindurchgeführte Ströme beinhaltet. Zener- Zapping beinhaltet das Kurzschließen von Dioden durch übermäßige Ströme. Außerdem kann der Widerstand von Widerständen chemisch durch Eloxieren verändert werden.
• Bekannte Verfahren des Widerstandsabgleichs auf dem Plättchen haben ernsthafte Nachteile. Laserabgleicheinrichtungen sind sehr teuer und ihre Wartung und Programmierung extrem kritisch und kostenaufwendig. Das Durchbrennen von Sicherungen kann zu Verunreinigung und Brüchen in der Schutzglasschicht führen, was wiederum schlechte Zuverlässigkeit verursachen kann. Zener-Zapping erfordert zweckbestimmte Schaltelemente, die über 20% der Fläche ausmachen können.
• Ein weiterer Nachteil in den bekannten Verfahren des Widerstandsabgleichs auf dem Plättchen ist daurch gekennzeichnet, daß, nachdem das Plättchen abgeglichen ist (gewöhnlich während es in Scheibenform ist) es geritzt und in einem Gehäuse montiert wird. Der Montagevorgang bringt Spannungen an den Halbleiterchip, die den Abgleichwiderstand veranlassen können, sich infolge piezoresistiver Effekte im Wert zu verändern.
• Es ist bekannt, daß ein besonders konstruierter diffundierter Widerstand auf einem integrierten Schaltungsplättchen durch Metallwanderung abgeglichen werden kann. Dies wird durch Zerkleinerung des Widerstandes mit Stromimpulsen hoher Amplitude und kleinem Tastverhältnis erreicht. US Patent Nr. 4,606,781 eröffnet die Struktur eines Widerstandselementes, das durch Metallwanderung abgeglichen werden kann. Dieser Lösungsweg ist besonders nützlich bei der Herstellung und hat eindeutige Vorteile gegenüber dem Laserabgleich, Durchbrennen von Verbindungen oder dem Zener-Zapping. Erstens kann der Widerstand nunmehr abgeglichen werden, nachdem die integrierte Schaltung im Gehäuse montiert ist. Zweitens nimmt der durch Metallwanderung (RTMM) abgeglichene Widerstand sehr wenig Platz auf dem Plättchen ein. Drittens führt ein Testcomputer einen Abgleichalgorithmus durch, anstelle einer Digitallogik auf dem Chip. Viertens zeigt ein RTMM Widerstand erhöhte Genauigkeit und Auflösung; d.h. sie unterliegen Widerstandsveränderungen so klein wie 25 Milliohm/Impuls bei einem 25 Ohm Widerstand. Schließlich und endlich sind keine zusätzlichen teuren Einrichtungen erforderlich.
• Werden bei einem angenommenen Siliziumsubstrat und Aluminiumkontakten Stromimpulse mit kleinem Tastverhältnis an die RTMM Widerstände angelegt, verursacht ein Elektronenimpulsaustausch eine Bewegung von Silizium- und Aluminiumatomen in der Richtung des Elektronenstromflusses, gewönlich als Elektromigration bezeichnet. Steigt die Temperatur des Widerstandes, nimmt gleichwohl die Fähigkeit des Aluminiums zur Zersetzung des Siliziums zu. Diese Erscheinung veranlaßt einen Aluminiumfaden von dem postiven Anschluß in Richtung zum negativen Anschluß entgegen dem Elektronenfluß zu wachsen, und während des Wachsens Silizium zu zersetzen. Wenn der Faden wächst, nimmt der Widerstandswert ab.
• Es wäre daher wünschenswert, Schaltelemente bereitzustellen, die so zusammengesetzt sind, daß die gewünschten Merkmale der RTMM Widerstände einbezogen werden können.
Zusammenfassung der Erfindung
• Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Schaltelemente, von denen ein Parameter durch darin verwendete RTMM Abgleichwiderstände verändert werden kann, bereitzustellen.
• Es ist eine Aufgabe einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung, einen integrierten Operationsverstärker bereitzustellen, der eine Eingangsoffsetspannung besitzt, die durch die Verwendung von RTMM Widerständen abgeglichen werden kann.
• Gemäß der breiten Erscheinung der Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt einschließend ein RTMM Widerstandselement zur Änderung eines elektrischen Parameters einer Verwertungsschaltung, wovon die letztere zwischen erste und zweite Stromversorgungsschienen (V+ und Masse) gekoppelt ist und mindestens erste und zweite Eingänge beinhaltet, gekennzeichnet durch:
• Diodeneinrichtung gekoppelt zwischen wenigstens die ersten und zweiten Eingänge zur Stromführung von dem ersten Eingang zu dem zweiten Eingang wenn die Spannung des ersten Eingangs einen vorbestimmten Wert übersteigt; und
• das RTMM Widerstandselement gekoppelt ist zwischen den zweiten Eingang und eine der ersten und zweiten Stromversorgungsschienen, wobei der durch die Diodeneinrichtung fließende Strom auch durch das RTMM Widerstandselement fließt, dessee Widerstand verändernd.
• Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt, bei welcher die Verwertungsschaltung einen integrierten Operationsverstärker umfaßt, der in einem Halbleitersubstrat gebildet ist, eines Typs, der einschließt erste und zweite differentiell gekoppelte Transistoren deren jede Basiselektrode mit ersten bzw. zweiten Eingangsanschlüssen gekoppelt ist, und jeder Emitter- und Kollektoranschlüsse hat, erste Einrichtung zur Ankopplung der Emitteranschlüsse der ersten und zweiten Eingangstransistoren zu deren Stromversorgung; und Stromspiegelungseinrichtung gekoppelt an die Kollektoranschlüsse der ersten und zweiten Eingangs- Transistoren.
• Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Detailbeschreibung klarer verstanden, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen vorgenommen wird in denen:
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
• Figur 1 ist eine Draufsicht eines RTMM Widerstandes auf einer Halbleiterscheibe, der durch Leitung von Stromimpulsen in richtiger Richtung dahindurch abgeglichen ist;
• Figur 2 zeigt in Schnittansicht den RTMM Widerstand von Figur 1;
• Figur 3 ist eine Draufsicht eines RTMM Widerstandes auf einer Halbleiterscheibe, der durch Stromleitung dahindurch in falscher Richtung abgeglichen ist;
• Figur 4 ist ein Schaltbild, das darstellt, wie Eingangsoffsetspannung berechnet werden kann;
• Figur 5 ist ein Schaltbild der erfinderischen Operationsverstärkerschaltung; und
• Figs. 6 und 7 zeigen allgemein, wie ein RTMM Widerstand in Verbindung mit einer Schaltung benutzt werden kann, die einen abzugleichenden Parameter aufweist.
Beschreibung der bevorzugten Ausführung
• Fig. 1 ist eine auseinandergezogene Draufsicht einer 111 ausgerichteten Siliziumscheibe 10 mit einem diffundierten Widerstand 12 darauf. Kontaktpfade 14 und 16 sind zur Kontaktierung metallischer Kontakte (z.B. Aluminium) 18 bzw. 20 an gegenüberliegerlienden Enden des Widerstandes breitgestellt. Ferner sind mehrere dazwischenliegende Kontakte 22 vorhanden.
• Fig. 2 ist eine Schnittansicht, welche die typische Konstruktionsweise des in Fig. 1 gezeigten Widerstandes veranschaulicht. Ein P-Typ Siliziumsubstrat 24 ist bedeckt durch eine N-Typ Epitaxieschicht 26. Widerstandsbereich 12 wird z.B. durch Diffusion eines N-Typ dotierten Dotierstoffes in die Epitaxieschicht 26 gebildet. Eine Isolierschicht 28, vorzugsweise Nitrid, wird über der Epitaxieschicht 26 aufgebracht und Öffnungen 30 darin eingeätzt. Eine Metallschicht 32 wird dann über Isolierschicht 28 und in Öffnungen 30 aufgetragen, wodurch Metallkontakte 18, 19, 20, 21, 22 und 23 erzeugt werden. Eine Glasschutzschicht 34 wird über Metall 32 aufgetragen und Öffnungen 36 und 38 darin gebildet, um Zugang zu Pfaden 14 und 16 bereitzustellen.
• Es wurde entdeckt, daß wenn eine 111 ausgerichtete Siliziumscheibe 10 mit einem zu der [110] Abflachung 40 parallel laufenden diffundierten Widerstand 12 verwendet wurde, sich ein Unterschied in der Form des Aluminiumflusses in das Silizium in Richtung des negativen Anschlusses ergab, die abhängig von der Richtung des Elektronenflusses in Widerstand 12 währen des Abgleichs war. Das heist mit Bezug auf Scheibe 10 in Fig. 1, die eine Abflachung am Boden (6 Uhr) hat, wenn der Elektronenfluß von rechts nach links verläuft und der herkömmliche Strom von links nach rechts ist, wie durch Pfeil 44 angezeigt, ein schmaler Aluminiumfaden 42 beobachtet wird, der von Kontakten 18 und 22 in das Silizium rechts von diesem Kontakt wächst. Wenn jedoch der Elektronenfluß während des Abgleichs von links nach rechts ist und der herkömmliche Strom von rechts nach links ist, wie durch Pfeil 46 in Fig. 3 angezeigt, bildet sich ein vergleichsweise breiter Bereich von Aluminium 48 links von dem Aluminiumkonatkt.
• Dises Verhalten ist den Richtungen der 111 Kristallebenen in dem Silizium relativ zu der Richtung des Fadenwuchses der Aluminium-Siliziumlegierung zuzuschreiben. Die 111 Ebenen sind dicht gepackte Ebenen, die es sehr schwer machen, Silizium in senkrechter Richtung zu diesen Ebenen zu zersetzen. Die Zersetzung von Silizium erfolgt leichter in Richtungen, die nicht senkrecht zu den Ebenen 111 sind. Folglich ist es für das Silizium viel leichter, sich in irgendeiner von den drei Richtungen entsprechend der Kreuzungsstelle der 111 Ebenen zu zersetzen, als es es senkrecht zu den 111 Ebenen tut. Wenn ein abzugleichender Widerstand parallel zu der Scheibenabflachung gebildet wird, wächst ein schmaler Faden von Aluminium-Siliziumlegierung nach rechts, wenn die Elektronen des hohen Abgleichstromes nach links fließen (betrachtet mit der Scheibenabflachung bei 6 Uhr). Der Faden ist recht schmal, da eine Verbreiterung des Fadens eine Zersetzung in einer Richtung mit einer senkrechten Komponente zu den 111 Ebenen erfordern würde.
• Wäre andererseits der Abgleichstrom umgekehrt, so daß sich Elektronen in dem oben ausgerichteten Widerstand von links nach rechts bewegen, würde ein sehr breiter Faden von Aluminium-Siliziumlegierung nach links von den Kontakten wachsen, da es einfacher ist, Silizium von dem Kristall in parallelen Richtungen zu den 111 Ebenen zu zersetzen, als nahezu senkrecht zu diesen.
• Da drei Richtungen in den 111 ausgerichteten Kristallen bestehen, in denen sich Ätzgrubenfacetten kreuzen, gibt es drei optimale Richtungen, in denen Widerstände konstruiert werden können. Diese liegen 120 Grad auseinander und stellen die Kristallrichtungen [112], [121] und [211] dar. Ein schmaler Legierungsfaden würde von einem Ohmschen Kontakt in entgegengesetzter Richtung zu dem Elektronenfluß wachsen, wenn der Elektronenfluß in Richtung zu einem Punkt der Ätzgrube gerichtet wäre. Ähnlich würde ein breiter Faden von dem Ohmschen Kontakt in entgegengesetzter Richtung des Elektronenflusses wachsen, wenn der Elektronenfluß auf eine Abflachung der Ätzgrube gerichtet wäre.
• Im Fall einer 100 ausgerichteten Siliziumscheibe gibt es zwei Richtungen, in denen sich die 111 Ebenen kreuzen, um eine vierseitige pyramidenförmige Ätzgrube zu bilden. Folglich bestehen zwei Richtungen entlang derer ein abgleichbarer Widerstand konstruiert werden kann, die schmale Fäden in entgegengesetzter Richtung zu dem Elektronenfluß erzeugen würden. Diese sind die [010] und die [001] Richtungen und befinden sich unter Winkeln von 45 Grad und 135 Grad von von der [011] ausgerichteten Abflachung. Eine detailliertere Erörterung der kristallographischen Ausrichtung von Siliziumscheiben kann in "OPTIMUM CRYSTALLOGRAPHIC ORIENTATION FOR SILICON DEVICE FABRICATION" von Duane O. Townley, Solid State Technology, Januar 1973, Seiten 37-41 gefunden werden.
• Wie oben vorgeschlagen, sind die Richtungen, in denen Widerstände konstruiert werden können und den gewünschten natürlichen Fadenwuchs zeigen, bezogen auf die kristallographische Richtung der Scheibe. Das heist, die Ätzgrube in 111 Silizium besteht aus drei sich kreuzenden 111 Ebenen, die eine tetraederförmige Grube bilden. Die Kreuzungen der 111 Ebenen weisen in drei 120 Grad auseinanderliegende Richtungen. Es wird bemerkt werden, daß ein Ätzgrubenpunkt, der eine Kreuzung von zwei (111) Ebenen enthält, parallel zu der Abflachung der Scheibe und nach rechts gerichtet ist. Links von der Ätzgrube besteht eine (111) Ebene. Folglich ist es leichter, Silizium von dem Kristall in die Legierung entlang der Kreuzung von zwei (111) Ebenen nach rechts zu zersetzen, als es von der (111) Ebene nach links sein würde.
• Fig. 4 zeigt die Eingangsstufe eines Operationsverstärkers umfassend Stromquellen 74 und 75, welche die Ströme IA bzw. IB erzeugen, erste und zweite PNP Eingangstransistoren 76 und 78, jeder mit einer Basiselektrode gekoppelt an ein differentielles Eingangssignal, und einen Emitterwiderstand 80 mit Widerstand RA. Wie zu sehen ist, ist Widerstand 80 gekoppelt zwischen den Emitter von Transistor 76 und den Emitter von Transistor 78. Angenommen z.B., daß IA = IB und alle gleichen Elemente im wesentlichen identisch angepaßt sind, dann werden die Kollektoren der Transistoren 76 und 78 Ströme IA bzw. IB leiten. Ferner wird IR gleich null sein. Da die Kollektoren der Transistoren 76 und 78 in einer wohlbekannten Weise mit einer Stromspiegelschaltung 86 gekoppelt sind, bleibt das Verhältnis der Kollektorströme (und Emitterströme) der Transistoren 76 und 78 konstant, unabhängig von IA oder IB.
• Die Eingangsoffsetspannung VOS, die über den Basisanschlüssen der Transistoren 76 und 78 erscheint, kann wie folgt definiert werden
• VOS = O&sub1; - RA (IA - IB)/2 - O&sub2;
• worin O&sub1; und O&sub2; die Basis-Emitterspannungen der Transistoren 76 bzw. 78 sind. Es sollte ersichtlich sein, daß, sollte eine Offsetspannung vorhanden sein, diese im wesentlchen beseitigt werden kann durch Veränderung des durch RA fließenden Stromes durch Abänderung des Wertes von IA in Bezug zu IB, oder IB in Bezug zu IA.
• Fig. 5 ist ein Schaltbild der Eingangsstufe eines Operationsverstärkers mit RTMM Widerständen 88 und 90. Wie zu sehen ist, sind die PNP Transistoren 92 und 94 mit ihren Basisanschlüssen mit Eingängen A bzw. B verbunden. Widerstand 89 ist zwischen den Emitter von Transistor 92 und den Emitter von Transistor 94 gekoppelt. Die Kollektoren der Transistoren 92 und 94 mit einer Stromspiegelschaltung gekoppelt, die aus NPN Transistor 100 und Diode 102 besteht. Erste und zweite PNP Stromquellentransistoren 101 und 103 haben ihre Basiselektroden mit einer Referenzspannung (VREF) über Widerstand 93 verbunden. Der Emitter von Transistor 101 ist verbunden mit einem ersten Anschluß von RTMM Widerstand 88, und der Kollektor von Transistor 101 ist mit einem gemeinsamen Punkt zwischen dem Emitter von Transistor 92 und Widerstand 89 verbunden. Transistor 103 hat seinen Emitter verbunden mit einem ersten Anschluß von RTMM Widerstand 90 und einen Kollektor verbunden mit einem gemeinsamen Punkt zwischen dem Emitter von Transistor 94 und Widerstand 89. Die zweiten Anschlüsse der RTMM Widerstände 88 und 90 sind mit einer Versorgungsspannungsquelle (V+) verbunden. Eine erste Diode 104 hat ihre Anode verbunden mit Eingangsanschluß A und ihre Kathode verbunden mit einem gemeinsamen Knoten zwischen dem Emitter von Transistor 101 und dem ersten Anschluß von RTMM Widerstand 88. Eine zweite Diode 106 hat ihre Anode verbunden mit dem Eingangsanschluß B und ihre Kathode verbunden mit einem gemeinsamen Knotem zwischen dem Emitter von Transistor 103 und dem ersten Anschluß von RTMM Widerstand 90.
• Läßt man für den Augenblick Widerstände 88 und 90 und Dioden 104 und 106 unbeachtet, arbeiten die Eingangsstufen in wohl bekannter Weise. Sollte die Spannung bei Anschluß A die bei Anschluß B überüberschreiten, wird der Stromfluß durch Transistor 92 niedriger sein als der Stromfluß durch Transistor 94. Durch die Wirkung der Stromspiegelschaltung wird Transistor 100 versuchen, einen Strom vom Knoten 108 zu ziehen, der im wesentlchen gleich ist mit dem, der in dem Kollektor von Transistor 92 fließt. Da dies weniger ist als der von dem Kollektor von Transistor 94 in den Koten 108 fließende Strom, wird die Spannung an Knoten 108 steigen. Sollte umgekehrt die Spannung an Knoten A niedriger sein als an Knoten B, wird mehr Strom in dem Kollektor von Transistor 92 fließen als in dem Kollektor von Transistor 94. Aufgrund der Wirkung des Stromspiegels wird aber Transistor 100 versuchen, mehr Strom aus Knoten 108 zu ziehen als dorthin geliefert wurde, und als ein Ergebnis wird die Spannung an Knoten 108 fallen.
• Sollte eine positive Offsetspannung zwischen den Eingangsanschlüssen A und B bestehen, kann diese wesentlich durch Erhöhung des durch Widerstand 89 (IR) fließenden Stromes reduziert werden, wie zuvor in Verbindung mit Fig. 4 beschrieben wurde. Das wiederum kann erreicht werden durch Erhöhen von Strom I&sub1; gegenüber I&sub2;. Da I&sub1; gleich (VCC - VBE101 - VREF)/R&sub8;&sub8; ist, wobei VBE101 die Basis-Emitterspannung von Transistor 101 ist und R&sub8;&sub8; der Widerstand von Widerstand 88 ist, sollte es klar sein, daß I&sub1; erhöht werden kann durch Verminderung von RTMM Widerstand 88.
• Üblicherweise liegen die an den Eingangsanschlüssen A und B erscheinenden Signale irdendwo zwischen den oberen und unteren Schienenspannungen (z.B. Masse und V+). Folglich bleiben die Dioden 104 und 106 normalerweise rückwärts vorgespannt. Sollte es erwünscht sein, den Widerstand von RTMM Widerstand 88 zum Zweck der Reduzierung einer positiven VOS zu vermindern, ist es lediglich erforderlich, den Eingangsanschluß A über V+ zu ziehen, um Diode 104 vorwärts vorzuspannen, damit ein großer Strom durch RTMM Widerstand 88 geleitet werden kann. Wie zuvor beschrieben, wird dies eine Verminderung des Widerstandes von TRMM Widerstand 88 durch Metallwanderung zur Folge haben. Durch Verminderung des Wertes von RTMM Widerstand 88 wird Strom I&sub1; erhöht durch einen differentiellen Strom (I), der Strom IR = (I/2) veranlaßt, durch Widerstand 89 zu fließen, und eine (I/2)R&sub8;&sub9; Änderung von VOS zu erzeugen. Infolge der Stromspiegelwirkung ist der Basisstrom von Transistor 92 und sein Kollektorstrom dennoch gleich dem Basisstrom von Transistor 94 und dessen Kollektorstrom.
• Sollte eine negative Offsetspannung bestehen, kann sie ähnlich durch Ziehen von Eingangsanschluß B über V+ reduziert werden, derart, daß Diode 106 vorwärts vorgespannt wird und einen hohen Stromfluß veranlaßt durch RTMM Widerstand 90 zu fließen und dessen Widerstand zu vermindern.
• Soweit wurde diese Abgleichtechnik von einem Eingangsanschluß zu der positiven Schiene in Verbindung mit dem in Fig. 5 gezeigten Operationsverstärker beschrieben. Es sollte jedoch erkennbar sein, daß solch eine Technik zweckmäßig in Verbindung mit irgendeiner Verwertungsschaltung angewendet werden kann, bei der ein interner Parameter durch Veränderung des Stromes, der in die Verwertungsschaltung fließt, zu verändern ist. Beispielsweise hat mit Bezug auf Fig. 6 eine Verwertungsschaltung 110 eine erste Versorgungsschiene 112 (z.B. Masse) und eine zweite Versorgungsschiene 114 (V+). Zusätzlich hat die Verwertungsschaltung einen ersten Eingang 116 zum Empfang eines Eingangssignals und einen zweiten Eingang 118 zum Empfang des Stromes IS. Wie zu sehen ist, hat Diode 120 eine Anode verbunden mit Eingang 116 und eine Kathode verbunden mit Eingang 118. Ein RTMM Widerstand 122 ist zwischen Eingang 118 und V+ gekoppelt. Durch Ziehen des Eingangs 116 über V+ wird Diode 120 vorwärts vorgespannt, was einen hohen Strom veranlaßt durch Widerstand 122 zu fließen und dessen Widerstand zu vermindern. Auf diese Weise kann der in die Verwertungsschaltung 110 fließende Strom verändert werden, um eine gewünschte interne Parameterveränderung zu bewirken.
• In Fig. 7 hat die Verwertungsschaltung 110 ebenfalls eine erste Versorgungsschiene 112, eine zweite Versorgungsschiene 114, einen ersten Eingang 116 und einen zweiten Eingang 118. In diesem Fall ist jedoch eine Kathode einer Zenerdiode mit dem Eingang 116 und eine Anode mit Eingang 118 verbunden, RTMM Widerstand 122 ist zwischen Eingang 118 und Schiene 112 (üblicherweise Masse) gekoppelt. Um sicherzustellen, daß ein Strom durch RTMM Widerstand nur fließt, wenn es gewünscht wird, dessen Widerstand zu verändern, wird eine Zenerdiode mit einer vorbestimmten Durchbruchspannung (z.B. 7 Volt) gewählt. Eine Vielzahl von Zenerdioden könnte für unterschiedliche Spannungsanforderungen verwendet werden. Dennoch fließt durch Anlegen einer ausreichend hohen Spannung an Eingang 116 in Bezug zu der ersten Versorgungsspannung 112 ein Strom durch RTMM Widerstand 122, der eine Veränderung seines Widerstandes verursacht und damit IS verändert.
• Somit wurde eine Schaltung gezeigt und beschrieben, in der Eingangsoffsetspannungen oder irgendwelche anderen stromabhängigen Parameter durch die Verwendung von RTMM Widerständen, die zwischen einen Eingangsanschluß und eine der Stromversorgungsschienen gekoppelt sind, verändert werden können.

Claims (10)

1. Gerät mit einem durch Metallwanderung abgeglichenen Widerstandselement (88, 90, 122) zur Abänderung einer elektrischen Hilfsgröße einer Anwendungsschaltung, die zwischen zwei Stromschienen (V+ und Erde) angeschlossen ist und zwei Eingangsleitungen (116, 118) besitzt, dadurch gekennzeichnet,

daß eine Diode (104, 106, 120 oder 124) zumindest zwischen zwei Eingangsklemmen angeschlossen ist, um den Strom von der einen Eingangsklemme zu der anderen zu leiten, wenn die Spannung an der einen Eingangsklemme einen vorherbestimmten Wert übersteigt, und

daß das durch Metallwanderung abgeglichene Widerstandselement zwischen der anderen Eingangsklemme und der einen von den beiden Stromschienen angeschlossen ist, wobei der durch die Diode fließende Strom auch durch das durch Metallwanderung abgeglichene Widerstandselement fließt, um dessen Widerstand abzuändern.

2. Gerät gemäß Anspruch 1, bei dem zumindest eine Diode (120) mit ihrer Anode an der einen Eingangsklemme und mit ihrer Kathode an der anderen Eingangsklemme angeschlossen ist.

3. Gerät gemäß Anspruch 1, bei dem zumindest eine Diode eine Zener-Diode (124) ist.

4. Gerät gemäß Anspruch 2, bei dem zu der Anwendungsschaltung (110) die eine Stromschiene (V+) zum Anschluß einer höheren Spannung als der Spannung (Erde) der anderen Stromschiene gehört, und bei dem das durch Metallwanderung abgeglichene Widerstandselement (122) zwischen der anderen Eingangsklemme und der einen Stromschiene angeschlossen ist.

5. Gerät gemäß Anspruch 3, bei dem zu der Anwendungsschaltung (110) die eine Stromschiene (V+) zum Anschluß einer höheren Spannung als der Spannung (Erde) der anderen Stromschiene gehört, und bei dem das durch Metallwanderung abgeglichene Widerstandselement (122) zwischen der anderen Eingangsklemme und der anderen Stromschiene (Erde) angeschlossen ist.

6. Gerät gemäß Anspruch 4, bei dem die Anwendungsschaltung durch eine einen Operationsverstärker aufweisende, integrierte Schaltung gekennzeichnet ist, die in einer Unterlage aus einem Halbleiter ausgebildet ist,

a) mit zwei gegensätzlich angeschlossenen Eingangstransistoren (92, 94), die mit ihrer Basis jeweils an den Eingängen des Operationsverstärkers liegen und einen Emitter und einen Kollektor besitzen, wobei der eine Eingang der Anwendungsschaltung den einen Eingang des Operationsverstärkers bildet,

b) mit einer Stromquelle (104, 103), die an dem Emitter der beiden Eingangstransistoren für deren Stromversorgung angeschlossen ist und das durch Metallwanderung abgeglichene Widerstandselement enthält, und

c) mit einer den Strom reflektierenden Schaltung (100, 102), die an dem Kollektor der beiden Eingangstransistoren angeschlossen ist.

7. Gerät gemäß Anspruch 6, ferner dadurch gekennzeichnet, daß das durch Metallwanderung abgeglichene Widerstandselement in einem Stromweg zwischen der einen Stromschiene und dem Emitter des ersten Eingangstransistors (92) angeschlossen ist,

daß die Stromquelle ein zusätzliches, durch Metallwanderung abgeglichenes Widerstandselement enthält, das zwischen der einen Stromschiene und einem dritten Eingang der Anwendungsschaltung in einem weiteren Stromweg zwischen der einen Stromschiene und dem Emitter des zweiten Eingangstransistors angeschlossen ist, und

daß eine zusätzliche Diode zwischen dem dritten und zweiten Eingang des Operationsverstärkers angeschlossen ist.

8. Gerät gemäß Anspruch 7, bei dem das durch Metallwanderung abgeglichene Widerstandselement einen Widerstandsbereich (12), der sich in der Unterlage mit zwei Enden befindet, und zwei Metallkontakte (18, 20) aufweist, um mit den beiden Enden des Widerstandsbereiches einen Kontakt zu bilden.

9. Gerät gemäß Anspruch 8, bei dem die Unterlage aus Silizium und die beiden Metallkontakte aus Aluminium bestehen.

10. Gerät gemäß Anspruch 9, bei dem die Unterlage ein 111-Kristall ist und der Widerstand in einer Richtung orientiert ist, die unter [112], [121] und [211] ausgewählt ist.