DE3842249A1 - In galliumarsenid-technologie ausgefuehrte halbleitereinrichtung - Google Patents
In galliumarsenid-technologie ausgefuehrte halbleitereinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Schaltungsanordnung,
die imstande ist, verschiedene weitgehend
konstante Bezugsspannungen und einen weitgehend konstanten
Bezugsstrom zu erzeugen. Die Erfindung betrifft insbesondere
eine solche Schaltungsanordnung, die in Galliumarsenid-
Technologie ausgeführt werden kann.
Eine typische Schaltung zur Implementierung in Halbleitertechnologie
kann eine Vielzahl unterschiedlicher Bezugsspannungen
erfordern, die an in Frage kommenden
Stellen für den Betrieb der betreffenden Schaltung anzulegen
sind. Als Beispiel kann die in Fig. 1A dargestellte
Eingangspufferschaltung die Forderung mit sich bringen,
eine Bezugs- bzw. Referenzspannung V REF 1 an die Gate-
Elektroden von Transistoren 10 bzw. 21 anlegen zu müssen,
so daß eine nahezu konstante Spannungsauslenkung bzw.
ein nahezu konstanter Spannungshub an den Widerständen
R L 1, R L 2 während des Betriebs des Differenz-Transistorpaares
22, 24 und des Differenz-Transistorpaares 26, 28
hervorgerufen wird. Ferner kann eine Bezugsspannung V REF 2
benötigt werden, die die Fähigkeit haben sollte sicherzustellen,
daß ein konstanter Strom durch jeden der entsprechend
vorgesehenen Widerstände R C abgegeben wird,
die in Verbindung mit dem Differenztransistorpaar 26, 28
betrieben werden. Darüber hinaus ist eine Bezugsspannung
V REF 3 in dem Fall von Nutzen, in welchem die
Transistoren 22, 24 ein Differenztransistorpaar vom
Eintakttyp bilden, das heißt für den Fall, daß das Eingangssignal
an der Gate-Elektrode des Transistors 22
oberhalb und unterhalb des Eingangssignals V REF 3 verändert
wird. In gewissen Fällen, wie im Falle der Bezugsspannung
V REF 4, sollte außerdem diese Bezugsspannung in
vorteilhafter Weise imstande sein, einen hohen und sich
ändernden Strom abzusenken, und zwar aufgrund der Tatsache,
daß die betreffende Bezugsspannung betriebsmäßig mit einer
großen Anzahl von Differenz-Transistorpaaren verbunden
ist (von denen lediglich das Transistorpaar 22, 24 veranschaulicht
ist), um die am Verbindungspunkt 30 auftretende
Spannung hinsichtlich eines zu hohen Ansteigens zu begrenzen.
Bisher sind Versuche unternommen worden, Schaltungsanordnungen
bereitzustellen, die derartige Bezugsspannungen
und Ströme erzeugen, um die beschriebenen Forderungen zu
erfüllen. Derartige Schaltungsanordnungen bzw. Schaltungen
weisen indessen Beschränkungen hinsichtlich der
Erreichung dieser Ziele auf. In der Tat steigt die
Schwierigkeit hinsichtlich der Erreichung derartiger
Ziele an, wenn ein Versuch unternommen wird, die betreffenden
Schaltungen in Galliumarsenid-Technologie zu
implementieren.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die
oben aufgezeigten Probleme durch Bereitstellen einer
Schaltungsanordnung zu überwinden, die imstande ist,
verschiedene Bezugsspannungen und Ströme, wie sie oben
beschrieben worden sind, in einer äußerst wirksamen Weise
zu erzeugen, und zwar unabhängig von der Technologie, in
der diese Schaltungen implementiert sind. Ferner sollen
solche Schaltungen bereitgestellt werden, die wirksam
in Galliumarsenid-Technologie implementiert werden
können.
Weit ausgedrückt handelt es sich bei der Erfindung um
eine Halbleitereinrichtung, die in Galliumarsenid-
Technologie implementiert bzw. ausgeführt ist und die eine
Schaltungseinrichtung umfaßt für die Erzeugung einer
weitgehend konstanten Bezugsspannung auf die Anlegung
einer Versorgungsspannung.
Die Erfindung betrifft ferner eine Halbleitereinrichtung,
die in Galliumarsenid-Technologie ausgeführt ist, und sie
umfaßt eine Schaltungseinrichtung für die Erzeugung eines
nahezu konstanten Stroms auf die Anlegung einer Spannung.
Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung zur Erzeugung
einer Bezugsspannung; sie umfaßt einen ersten
Versorgungsspannungsanschluß und einen zweiten Versorgungsspannungsanschluß.
Erste und zweite Feldeffekttransistoren
sind in Reihe zwischen den ersten und zweiten
Versorgungsspannungsanschlüssen angeschlossen. Ferner
sind Einrichtungen betriebsmäßig dem ersten Transistor
zugehörig für die Erzeugung einer Spannung, die weitgehend
gleich der Pinch-Off- bzw. Abschnürspannung des
ersten Transistors ist. Außerdem sind Einrichtungen vorgesehen,
die betriebsmäßig dem zweiten Transistor zugehörig
sind für die Erzeugung einer Spannung, die weitgehend
gleich der Schwellwertspannung des zweiten
Transistors ist. Die Bezugsspannung wird an einem Verbindungspunkt
zwischen den ersten und zweiten Versorgungsspannungsanschlüssen
abgenommen.
Die Erfindung betrifft ferner eine Anordnung für die
Erzeugung einer Spannung, umfassend einen ersten
Spannungsversorgungsanschluß und einen zweiten
Spannungsversorgungsanschluß. Ein Feldeffekttransistor
vom Verarmungstyp, der erste und zweite Stromversorgungsanschlüsse
und einen Stromsteuerungsanschluß aufweist,
ist mit dem ersten Stromverarbeitungsanschluß
an dem ersten Spannungsversorgungsanschluß angeschlossen.
Ein Widerstand ist mit dem zweiten Stromverarbeitungsanschluß
des Feldeffekttransistors vom Verarmungstyp und
mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbunden.
Der Stromsteuerungsanschluß des Feldeffekttransistors
vom Verarmungstyp ist mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß
verbunden, wodurch die Spannung an dem
Widerstand weitgehend gleich der Abschnürspannung des
Feldeffekttransistors vom Verarmungstyp ist.
Die Erfindung umfaßt ferner einen zweiten Widerstand,
der den erstgenannten Widerstand mit dem zweiten
Spannungsversorgungsanschluß verbindet. Der Stromsteuerungsanschluß
des Feldeffekttransistors vom Verarmungstyp
ist über den zweiten Widerstand mit dem
zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbunden. Die
Erfindung umfaßt ferner einen zweiten Verarmungs-Feldeffekttransistor
mit ersten und zweiten Stromverarbeitungsanschlüssen
und einem Stromsteuerungsanschluß. Der
zweite Widerstand ist mit dem ersten Stromverarbeitungsanschluß
des zweiten Transistors verbunden, dessen zweiter
Stromverarbeitungsanschluß mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß
verbunden ist, wobei der zweite
Widerstand mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß
über den zweiten Transistor verbunden ist. Der Stromsteuerungsanschluß
des erstgenannten Verarmungs-Feldeffekttransistors
ist zwischen den ersten und zweiten
Widerständen angeschlossen; ein dritter Widerstand verbindet
den ersten Stromverarbeitungsanschluß und den
Stromsteuerungsanschluß des zweiten Transistors. Ein
vierter Widerstand verbindet den Stromsteuerungsanschluß
des zweiten Transistors mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß.
Die Bezugsspannung wird an einem Verbindungspunkt
zwischen den ersten und zweiten Widerständen
abgenommen.
Weit ausgedrückt handelt es sich bei der Erfindung ferner
um eine veränderbare Widerstandsanordnung mit ersten und
zweiten Anschlüssen und mit einem ersten Widerstand, der
mit dem ersten Anschluß verbunden ist sowie mit einem
zweiten Widerstand, der mit dem ersten Widerstand und
dem zweiten Anschluß verbunden ist. Eine erste trennbare
Verbindung verbindet das eine Ende des ersten Widerstands
mit dem anderen Ende des ersten Widerstands. Eine zweite
trennbare Verbindung verbindet das eine Ende des zweiten
Widerstands mit dem zweiten Anschluß.
Weit ausgedrückt umfaßt die Erfindung ferner eine Anordnung
zur Erzeugung einer weitgehend konstanten Bezugsspannung,
während ein sich ändernder Strom abgesenkt
wird. Diese Anordnung umfaßt einen ersten Spannungsversorgungsanschluß
und einen zweiten Spannungsversorgungsanschluß.
Eine erste Stromquelle ist mit dem ersten
Spannungsversorgungsanschluß verbunden. Eine Last ist
mit der ersten Stromquelle verbunden. Eine zweite Stromquelle
ist mit der Last und dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß
verbunden. Ein Feldeffekttransistor ist
mit einem ersten Stromverarbeitungsanschluß zwischen der
ersten Stromquelle und der Last angeschlossen; mit einem
zweiten Stromverarbeitungsanschluß ist der betreffende
Transistor mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß
verbunden. Ein Stromsteuerungsanschluß des betreffenden
Transistors ist zwischen der Last und der zweiten Stromquelle
angeschlossen.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend
beispielsweise näher erläutert.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Ansicht ein Differenztransistorpaar,
bei dem eine vorhandene Schaltung
in vorteilhafter Weise angewandt werden kann.
Fig. 1A zeigt schematisch eine typische Schaltung, welche
die Anwendung einer Vielzahl von unterschiedlichen
Bezugsspannungen erfordert.
Fig. 2 zeigt ein Spannungs-Strom-Diagramm für einen
typischen Feldeffekttransistor.
Fig. 3 zeigt in einer schematischen Ansicht eine Schaltungsanordnung
für die Erzeugung einer Spannung,
die weitgehend gleich der Abspürspannung eines
Feldeffekttransistors ist.
Fig. 4 zeigt schematisch eine Schaltungsanordnung für
die Erzeugung einer Spannung, die gleich der
Schwellwertspannung eines Feldeffekttransistors
ist.
Fig. 5 zeigt schematisch eine Schaltungsanordnung zur
Multiplizierung der Schwellwertspannung eines
Feldeffekttransistors.
Fig. 6 zeigt schematisch eine Schaltungsanordnung zur
Erzeugung einer ersten weitgehend konstanten
Bezugsspannung.
Fig. 7 zeigt schematisch eine Schaltungsanordnung eines
in Fig. 6 dargestellten veränderbaren Widerstands.
Fig. 8 zeigt schematisch eine Schaltung zur Erzeugung
einer zweiten weitgehend konstanten Bezugsspannung.
Fig. 9 zeigt eine schematische Ansicht einer Schaltung
zur Erzeugung einer Bezugsspannung, die abgegeben
wird, um einen nahezu konstanten Bezugsstrom zu
erzeugen.
Fig. 10 zeigt eine schematische Ansicht einer Schaltung
zur Erzeugung einer dritten weitgehend konstanten
Bezugsspannung.
Fig. 1 zeigt ein typisches Differenztransistorpaar 30, 32.
Bei dieser Ausführungsform sind die Transistoren Anreicherungs-
Sperrschicht-Feldeffekttransistoren, deren
jeder mit seiner Drain-Elektrode an einem Spannungsversorgungsanschluß
36 über einen Widerstand R L 1 liegt. Die
Source-Elektroden der beiden Transistoren sind miteinander
verbunden. Diese Source-Elektroden sind ferner mit
der Drain-Elektrode eines weiteren Anreicherungs-Sperrschicht-
Feldeffekttransistors 38 verbunden, dessen
Source-Elektrode über einen Widerstand 40 an einen zweiten
Spannungsversorgungsanschluß 42 angeschlossen ist,
der ein Masse- bzw. Erd-Spannungsversorgungsanschluß ist.
Dabei werden inverse Signale T und den Gate-Elektroden
der Transistoren 30, 32 zugeführt, wie dies an sich bekannt
ist.
Im Betrieb einer derartigen Schaltung ist festzustellen,
daß ein nahezu konstanter Spannungshub über jeden Widerstand
R L 1 erwünscht ist. Es ist ferner bekannt, daß der
Widerstandswert dieser Widerstände R L 1 sich mit der
Temperatur ändert und außerdem mit Änderungen im Herstellungsprozeß
bei der Herstellung der betreffenden
Einrichtung.
Ein weitgehend konstanter Spannungshub kann an jedem
Widerstand R L 1 dadurch erreicht werden, daß die Spannung
an dem Widerstand 40 über Verfahrens- und Temperaturänderungen
weitgehend konstant gehalten wird. Dabei wäre
es möglich, diese Eigenschaft durch geeignete Erzeugung
der Spannung V REF 1 zu erzielen, die der Gate-Elektrode
des Transistors 38 zugeführt wird.
Es hat sich gezeigt, daß für einen vorgegebenen Feldeffekttransistor-
Prozeß die Differenz in der Schwellwertspannung
zwischen Transistoren zweier unterschiedlicher
Schwellwerttypen als weitgehend konstant ermittelt worden
ist. Dies bedeutet beispielsweise bei einer speziellen
Ausführungsform, bei der einer der beiden Transistoren
ein Anreicherungs-Transistor und der andere ein Verarmungs-
Transistor ist, daß V t-Vp = konstant ist.
Ferner ist eine Schaltungsanordnung hier darauf gerichtet,
eine Spannung an dem Widerstand 40 hervorzurufen, die mit
K(V t-Vp) gegeben ist, wobei K eine Konstante ist. Es
dürfte ersichtlich sein, daß dann, wenn dies erwünscht
ist, die Spannung an dem Widerstand 40 weitgehend
konstant sein wird, und zwar unabhängig von Temperaturschwankungen
und unabhängig von Schwankungen im Herstellungsprozeß
der Einrichtung.
Im folgenden sei auf Fig. 2 und 3 Bezug genommen. In
Fig. 3 ist ein Verarmungs-Sperrschicht-Feldeffekttransistor
50 veranschaulicht, dessen Drain-Elektrode
an einem Spannungsversorgungsanschluß 52 angeschlossen
ist und dessen Source-Elektrode mit einem Widerstand 54
verbunden ist, der seinerseits an einem zweiten Spannungsversorgungsanschluß
56 angeschlossen ist, der in Form
eines Masseanschlusses vorliegt. Die Gate-Elektrode des
Transistors 50 ist ebenfalls mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß
56 verbunden. Das in Fig. 2 dargestellte
Diagramm veranschaulicht das Verhalten eines
derartigen typischen Transistors auf das Anlegen einer
Spannung V DS an die Drain- und Source-Elektroden dieses
Transistors in Abhängigkeit von dem Strom I D durch die
betreffende Einrichtung, wenn sich die Spannung V GS
ändert (das ist die Spannung an der Gate- und Source-
Elektrode). Wie dargestellt, sinkt mit abnehmender
Spannung V GS der maximale Strom, der durch die betreffende
Einrichtung zugelassen ist, bis die Spannung an der Gate-
Source-Strecke gleich V p ist, das ist die Abschnürspannung
der betreffenden Einrichtung. Unter der Annahme,
daß der Wert des Widerstands 54 relativ hoch ist, wird
auf das Anlegen einer externen Spannung an den Anschluß 52
der Spannungsabfall am Widerstand 54 (V R 54 = I DS×R₅₄)
schnell -V p überschreiten, was dazu führen wird, daß der
Transistor 50 abgeschaltet bzw. gesperrt wird. Wenn der
Transistor 50 abgeschaltet bzw. gesperrt ist, ist V s = V G,
so daß V GS = 0 ist. Dies bedeutet, daß der Transistor 50
einschaltet bzw. leitend ist. Die tatsächliche Auswirkung
besteht darin, daß die Source-Elektrode des Transistors
50 bei etwa -V p oberhalb der Gate-Spannung ins Gleichgewicht
gelangt. Damit beträgt die Spannung am Widerstand
54 weitgehend -V p, und zwar unabhängig vom Wert
des Widerstandes 54.
Nunmehr sei auf Fig. 4 Bezug genommen, in der mit 60 ein
Anreicherungs-Sperrschicht-Feldeffekttransistor angedeutet
ist, dessen Drain-Elektrode mit einem Spannungsversorgungsanschluß
62 verbunden ist und dessen Source-
Elektrode mit einem zweiten Spannungsversorgungsanschluß
64 in Form eines Masseanschlusses verbunden ist.
Der Transistor 60 ist mit seiner Gate-Elektrode und
seiner Drain-Elektrode verbunden. Die Gate-Elektrode des
betreffenden Transistors ist ferner mit einem Widerstand
66 verbunden, der seinerseits an einen zweiten Spannungsversorgungsanschluß
angeschlossen ist. Unter der Annahme
der Zuführung einer externen Spannung an den Anschluß 62
und eines durch den Transistor 60 von dem Spannungsversorgungsanschluß
62 zu dem Spannungsversorgungsanschluß 64
hin fließenden Stromes wird, wenn der Transistor 60 abgeschaltet
bzw. gesperrt ist, der gesamte Strom durch den
Widerstand 66 fließen. Wenn der Wert des Widerstands 66
so gewählt ist, daß das Produkt aus dem Strom und dem
Widerstandswert des Widerstandes 66 wesentlich größer
ist als die Schwellwertspannung V T des Transistors 66,
dann kann jedoch der Transistor 60 nicht abgeschaltet
bzw. gesperrt werden, so daß ein gewisser Strom durch
den Transistor 60 fließen muß. Wenn der Transistor 60
in starkem Maße eingeschaltet bzw. leitend ist, wird er
jedoch genügend Strom aufnehmen, um den durch den Widerstand
66 fließenden Strom herabzusetzen. Dies führt zur
Absenkung der Spannung am Widerstand 66 und führt damit
zum Sperren bzw. Abschalten des Transistors 60. Falls die
Größe des Transistors 60 groß genug gewählt ist (was bedeutet,
daß bei eingeschaltetem bzw. leitendem
Transistor 60 dieser imstande ist, einen Strom abzusenken,
der weitgehend höher ist als der tatsächlich
durch den betreffenden Transistor fließende Strom), dann
wird der Transistor 60 in einen solchen Zustand vorgespannt
sein, in dem er gerade eingeschaltet bzw. leitend
ist, was bedeutet, daß die Spannung am Widerstand 66
weitgehend gleich der Schwellwertspannung V T des
Transistors 60 ist.
Bezugnehmend auf Fig. 5 sei bemerkt, daß diese Schaltungsanordnung
eine Abwandlung der in Fig. 4 dargestellten
Schaltungsanordnung darstellt. Gemäß Fig. 5 ist
ferner ein Widerstand 68 in die Verbindung zwischen der
Drain-Elektrode des Transistors 60 und der Gate-Elektrode
des Transistors 60 einbezogen. Es dürfte ersichtlich
sein, daß der Strom durch den Widerstand 68 derselbe Strom
ist, der durch den Widerstand 66 fließt. Durch Wahl eines
solchen Widerstandswertes des Widerstands 68, der ein
gewisses Vielfaches des Widerstandswerts des Widerstandes
66 ist, wird ein Vielfaches der Schwellwertspannung
V T des Transistors 60 an dem Verbindungspunkt A erzeugt
werden. Unter der Annahme, daß der Widerstandswert des
Widerstands 68 das Dreifache des Widerstandswerts des
Widerstands 66 beispielsweise ist, beträgt der Gesamt-
Spannungsabfall an jenen Widerständen 66, 68 vier V T,
was gleich der Spannung am Verbindungspunkt A ist.
Fig. 6 veranschaulicht eine Implementierung einer Schaltung,
in die die soweit beschriebenen Merkmale einbezogen
sind.
Wie hier veranschaulicht, weist diese Schaltung einen
Verarmungs-Sperrschicht-Feldeffekttransistor 80 auf,
dessen Drain-Elektrode mit einem ersten Spannungsversorgungsanschluß
82 verbunden ist und dessen Source-
Elektrode mit einem ersten Widerstand 84 verbunden ist.
Ein zweiter Widerstand 86 liegt mit dem ersten Widerstand
54 in Reihe. Der zweite Widerstand 86 ist seinerseits
mit der Drain-Elektrode eines Anreicherungs-Sperrschicht-
Feldeffekttransistors 88 verbunden, der seinerseits
mit seiner Source-Elektrode an einen zweiten
Spannungsanschluß 90 angeschlossen ist, der ein Masse-
bzw. Erdanschluß ist. Die Transistoren 80, 88 sind dann
in Reihe geschaltet. Die Gate-Elektrode des Transistors
80 ist mit dessen Source-Elektrode über den Widerstand 84
verbunden, und außerdem ist sie mit dem Verbindungspunkt B
zwischen den Widerständen 84, 86 verbunden. Die Drain-
Elektrode des Transistors 88 ist mit dessen Gate-Elektrode
über einen Widerstand 92 verbunden; die Gate-Elektrode
des Transistors 88 ist außerdem über einen Widerstand 94
mit dem Erdanschluß 90 verbunden.
Ein weiterer Anreicherungs-Sperrschicht-Feldeffekttransistor
96 ist mit seiner Gate-Elektrode an dem Verbindungspunkt
B zwischen den Widerständen 84, 86 angeschlossen
(dieser Verbindungspunkt ist außerdem zwischen den
Transistoren 80, 88 vorgesehen). Die Drain-Elektrode des
betreffenden Transistors ist mit dem ersten Spannungsversorgungsanschluß
82 verbunden, und die Source-Elektrode
des betreffenden Transistors ist mit einem veränderbaren
Widerstand 98 verbunden, auf den weiter unten noch näher
eingegangen werden wird. Der veränderbare Widerstand 98
ist ferner mit der Drain-Elektrode eines weiteren Anreicherungs-
Sperrschicht-Feldeffekttransistors 100 verbunden,
der seinerseits mit seiner Source-Elektrode mit
dem Erd- bzw. Masseversorgungsanschluß 90 verbunden ist.
Die Gate-Elektrode des Transistors 100 ist mit dessen
Drain-Elektrode über einen Widerstand 102 verbunden, und
ferner ist sie über einen Widerstand 104 mit dem Masse-
bzw. Erdversorgungsanschluß verbunden. Der Ausgangswert
des veränderbaren Widerstands 98 wird der Gate-Elektrode
eines weiteren Anreicherungs-Sperrschicht-Feldeffekttransistors
106 zugeführt, dessen Drain-Elektrode mit
dem Spannungsversorgungsanschluß 82 verbunden ist und
dessen Source-Elektrode über eine Last 108 mit dem Erd-
bzw. Masseversorgungsanschluß 90 verbunden ist. Ein Ausgangssignal
wird am Verbindungspunkt C von der Source-
Elektrode des Transistors 106 angenommen und den Gate-
Elektroden einer Reihenschaltung aus den Transistoren 110,
112, 114 zugeführt, die das Äquivalent des in Fig. 1 dargestellten
Transistors 38 bilden. Die betreffenden
Transistoren sind dabei betriebsmäßig mit dem Differenztransistorpaar
116, 118 verbunden.
Der Teil der Schaltung, der die beiden Transistoren 80, 88
umfaßt, wirkt als weitgehend konstanter Bezugsspannungsgenerator
(V REF 1), dessen Arbeitsweise nunmehr im einzelnen
erläutert werden wird. Zunächst sei angenommen, daß
Versorgungsspannung an den Anschluß 82 angelegt wird und
daß beispielsweise die Widerstände 84, 86, 92, 94 Widerstandswerte
von 5 kOhm, 10 kOhm, 20 kOhm bzw. 20 kOhm
aufweisen. Der Spannungsabfall am Widerstand 84 ist weitgehend
-V p des Transistors 80, während der Spannungsabfall
am Widerstand 86 weitgehend -2V p des Transistors 80
ist (aufgrund des Differenzwerts der Widerstände 84, 86,
wie oben ausgeführt, zuzüglich der Tatsache, daß derselbe
Strom durch beide Widerstände 84, 86 fließt). Ferner ist
der Spannungsabfall am Widerstand 92 weitgehend V T des
Transistors 88, während der Spannungsabfall am Widerstand
94 ebenfalls weitgehend V T des Transistors 88 ist.
Der Verbindungspunkt B zwischen den Widerständen 84, 86
liegt weitgehend auf
2 V T-2 V p = 2 (V T-Vp).
Es sei an dieser Stelle daran erinnert, daß V T-VP weitgehend
konstant ist. Der Verbindungspunkt D liegt weitgehend
auf 2 V T des Transistors 88. Es dürfte daher einzusehen
sein, daß die vorliegende Schaltung eine weitgehend
konstante Spannung am Verbindungspunkt B erzeugt, die
gleich 2 (V T-VP) ist.
Unter der Annahme, daß die Widerstände 84, 86, 92, 94
die Widerstandswerte von 5 kOhm, 10 kOhm, 80 kOhm bzw.
20 kOhm aufweisen, bringt dies den Wert der Spannung am
Verbindungspunkt B auf
5 V T (Transistor 88) - 2 V P (Transistor 80).
Diese Spannung wird der Gate-Elektrode des Transistors 96
zugeführt, was zu einem Spannungsabfall von 1V T führt,
so daß die Spannung an der Source-Elektrode des
Transistors gegeben ist mit 4 V T-2 V P. Unter der Annahme,
daß die Widerstände 102, 104 die Widerstandswerte von jeweils
20 kOhm aufweisen, führt der Verbindungspunkt F
einen Wert von 2 V T, so daß die an dem veränderbaren
Widerstand 98 abgenommene und der Gate-Elektrode des
Transistors 106 zugeführte Spannung gegeben ist mit
V = K′ (V oben Widerstand 98 - V unten Widerstand 98)
+ V unten Widerstand 98)
(wobei K = 2 K′ ist)
= K′ [(4 V T - 2 V P) - 2 V T]) + 2 V T = K (V T-VP) + 2 V T .
Wie oben angedeutet, wird diese Spannung der Gate-Elektrode
des Transistors 106 zugeführt, was zur Absenkung um
bzw. von zwei Schwellwertspannungen durch den Transistor
106 und den Transistor 110 führt, so daß die am Verbindungspunkt
E auftretende Spannung gegeben ist mit
K (V T-VP) (dies ist die Spannung am Widerstand 120),
die exakt die gewünschte Spannung ist.
Die Ausführung der veränderbaren Widerstandsanordnung 98
ist in Fig. 7 veranschaulicht. Bei der Herstellung dieser
Anordnung wird jeder der dargestellten Widerstände so
hergestellt, daß er weitgehend denselben Widerstandswert
aufweist, und die betreffenden Widerstände werden so festgelegt
bzw. angeordnet, daß die Gesamtanordnung die Anschlüsse
150, 151, 152 aufweist, wobei das Ausgangssignal
vom Anschluß 151 abgenommen und der Gate-Elektrode des
Transistors 106 zugeführt wird.
Da die Auslegung bzw. das Layout der veränderbaren
Widerstandsanordnung 98 zu beiden Seiten des Anschlusses
151 symmetrisch ist, wird lediglich derjenige Teil
der veränderbaren Widerstandsanordnung 98 unterhalb des
Anschlusses 151 gemäß Fig. 7 im einzelnen beschrieben
werden; die entsprechenden Zahlen gelten für die entsprechenden
Teile der oberhalb des Anschlusses 51 vorhandenen
Anordnung.
Die Widerstände 154, 156, 158 liegen in Reihe, wobei der
Widerstand 158 mit einem Paar von parallel miteinander
verbundenen Widerständen 160, 162 verbunden ist, die
ihrerseits mit vier parallel geschalteten Widerständen
164, 166, 168, 170 verbunden sind, welche ihrerseits an
dem Anschluß 152 angeschlossen sind. Eine auftrennbare
Verbindung, die eine durch einen Laser programmierbare
Sicherung 172 umfaßt, verbindet den Anschluß 150 mit dem
Verbindungspunkt G zwischen den Widerständen 156, 158,
während eine entsprechende auftrennbare Verbindung, die
eine durch einen Laser programmierbare Sicherung 154
umfaßt, den Verbindungspunkt G mit dem Verbindungspunkt
H zwischen dem Widerstand 158 und den beiden
parallelgeschalteten Widerständen 160, 162 verbindet.
Ferner verbindet eine auftrennbare Verbindung in Form
einer durch einen Laser programmierbaren Sicherung 176
den Verbindungspunkt H mit dem Verbindungspunkt J
zwischen den beiden einander parallelgeschalteten
Widerständen 160, 162 und den einander parallelgeschalteten
vier Widerständen 164, 166, 168, 170.
Schließlich verbindet eine auftrennbare Verbindung in
Form einer durch einen Laser programmierbaren Sicherung
178 den Verbindungspunkt J mit dem Anschluß 152. Es
dürfte einzusehen sein, daß bei weitgehend gleichen
Widerstandswerten für den jeweiligen Widerstand der
Spannungsabfall an den vier einander parallelgeschalteten
Widerständen 164, 166, 168, 170 gegeben ist mit R₁,
daß der Spannungsabfall an den beiden einander parallelgeschalteten
Widerständen 160, 162 gegeben ist mit 2 R₁,
daß der Spannungsabfall an dem Widerstand 158 gegeben
ist mit 4 R₁ und daß der Spannungsabfall an den Widerständen
154, 156 gegeben ist mit 8 R₁. Durch Durchbrennen
der in Frage kommenden Sicherungen kann der Gesamtwert
des Widerstandswerts der Anordnung gemäß Fig. 7 vom Anschluß
150 zum Anschluß 152 gewählt werden, und außerdem
kann das am Anschluß 152 abgenommene Spannungssignal dadurch
gewählt werden, daß die Widerstandswerte (und die
an den betreffenden Widerständen abfallenden Spannungen)
entsprechend bzw. so gewählt werden.
Eine weitere Schaltung zur Erzeugung einer weitgehend
konstanten Bezugsspannung ist in Fig. 8 veranschaulicht.
Diese Schaltung ist auf den Fall anwendbar, daß ein
Differenztransistorpaar 216, 218 vorgesehen ist, welches
ähnlich dem zuvor beschriebenen Transistorpaar ist; in
diesem Falle ist jedoch die der Gate-Elektrode des
Transistors 216 zugeführte Spannung weitgehend konstant
(V REF 3), während die der Gate-Elektrode des Transistors
218 zugeführte Spannung änderbar ist von einem Wert, der
höher ist als V REF 3, auf einen Wert, der niedriger ist
als V REF 3. In diesem Falle ist es erwünscht, daß das
Eingangssignal für die Gate-Elektrode des Transistors 216
die TTL-Eingangsschwellwertforderungen von angenähert 1,5 V
erfüllt.
Ferner wird ein Signal über eine in Signalrichtung in
Sperrichtung vorgespannte Diode 219 der Gate-Elektrode
des Transistors 218 zugeführt. Der Spannungsversorgungsanschluß
182 ist mit der Gate-Elektrode des Transistors
218 zwischen der betreffenden Gate-Elektrode und der
Diode 219 angeschlossen, und eine weitere Diode 221 verbindet
die Gate-Elektrode des Transistors 218 mit einer
zusätzlichen, weitgehend konstanten Bezugsspannung V REF 4,
deren Erzeugung weiter unten noch im einzelnen erläutert
werden wird. Die Diode 221 ist in Richtung von
der Bezugsspannung V REF 4 zur Gate-Elektrode des
Transistors 218 hin ebenfalls in Sperrichtung vorgespannt.
Die übrige Anordnung ist ähnlich der im linken
Teil der Fig. 6 dargestellten Anordnung; der Widerstand
198 weist jedoch einen festen Wert und nicht einen veränderbaren
Wert auf, und eine Diode 223 verbindet die
Widerstände 184, 186 und ist in Richtung vom Spannungsversorgungsanschluß
182 zum Spannungsversorgungs(Masse)-
Anschluß 190 in Durchlaßrichtung vorgespannt. Die Gate-
Elektrode des Transistors 180 ist mit dem Verbindungspunkt
B′ zwischen dem Widerstand 84 und der Diode 223
verbunden, und ferner ist eine weitere Diode 225 vorgesehen,
welche die Source-Elektrode des Transistors 196
und den Widerstand 198 verbindet. Diese Diode ist in
Richtung vom Spannungsversorgungsanschluß 182 zum
Spannungsversorgungsanschluß 190 hin in Durchlaßrichtung
vorgespannt. Die Gate-Elektrode des Transistors 216 ist
mit der Source-Elektrode des Transistors 196 verbunden.
Der Widerstand 198 verbindet die Diode 125 und die Drain-
Elektrode des Transistors 200. In dieser Situation wird
der Transistor 218 vom einen Zustand in den anderen Zustand
bei etwa 1,5 V + Φ umschalten, wobei Φ der Wert des
Durchlaßspannungsabfalls an der Diode 225 ist. Damit ist
die Bezugsspannung V REF 3, welche der Gate-Elektrode des
Transistors 216 zugeführt wird, auf etwa 1,5 V + Φ festgelegt.
In der vorliegenden Situation ist es durch den praktisch
ausgeführten Vorgang möglich, 2 V T-2 V P = 1,5 V zu
erzielen. In dem Fall, daß die Spannung am Verbindungspunkt
B bei der in Fig. 6 dargestellten Ausführungsform
bei K (V T-VP) liegt, wird durch Hinzufügen der Diode 223
die Spannung am Verbindungspunkt B′ gemäß Fig. 8 zu
Φ+K (V T-VP). Dadurch, daß K gleich 2 gewählt wird,
weisen die Widerstände folgende Widerstandswerte auf:
Widerstand 184 = 5 kOhm,
Widerstand 186 = 10 kOhm,
Widerstand 192 = 20 kOhm,
Widerstand 194 = 10 kOhm,
Widerstand 198 = 20 kOhm,
Widerstand 202 = 10 kOhm,
Widerstand 204 = 10 kOhm,
Widerstand 186 = 10 kOhm,
Widerstand 192 = 20 kOhm,
Widerstand 194 = 10 kOhm,
Widerstand 198 = 20 kOhm,
Widerstand 202 = 10 kOhm,
Widerstand 204 = 10 kOhm,
Die Spannung am Widerstand 184 wird -V P, der Spannungsabfall
an der Diode 223 wird Φ betragen, der Spannungsabfall
am Widerstand 186 wird -2 V P sein, die Spannung am
Widerstand 192 wird 2 V T, und die Spannung am Widerstand
194 wird V T sein. Die Spannung am Verbindungspunkt B′
wird 3 V T-2 V P+Φ sein, so daß die von der Source-
Elektrode des Transistors 196 (Verbindungspunkt M) abgenommene
Bezugsspannung gegeben sein wird mit 2 V T-2 V P+Φ,
das heißt, daß die Spannung an der Diode 225 gegeben
ist mit Φ, daß der Spannungsabfall am Widerstand 198 gegeben
ist mit -2 V P und daß der Spannungsabfall an jedem
der Widerstände 202, 204 gegeben ist mit V T.
Nunmehr sei auf die in Fig. 9 dargestellte Schaltung Bezug
genommen, deren linker Teil ähnlich der in Fig. 6 dargestellten
Schaltung ist, wobei allerdings eine Diode 223
zwischen den Widerstand 286 und die Drain-Elektrode des
Transistors 288 einbezogen ist. Diese Diode ist in Richtung
von dem Spannungsversorgungsanschluß 382 zu dem
Spannungsversorgungs-(Masse)-Anschluß 390 hin in Durchlaßrichtung
vorgespannt. Das von der Source-Elektrode des
Transistors 306 abgenommene Ausgangssignal wird jedoch
nicht dem Transistor 310 zugeführt, der mit dem Differenz-
Transistorpaar 316, 318 verbunden ist. Vielmehr ist die
der Gate-Elektrode des Transistors 310 zugeführte
Spannung die Bezugsspannung V REF 1, wie sie zuerst oben
beschrieben worden ist. Diese Schaltungsanordnung umfaßt
ferner Anreicherungs-Sperrschicht-Feldeffekttransistoren
351, 353, die in Reihe geschaltet sind, was bedeutet,
daß die Drain-Elektrode des Transistors 351 mit dem
Spannungsversorgungsanschluß 382 verbunden ist und daß
die Source-Elektrode des betreffenden Transistors mit
der Drain-Elektrode des Transistors 353 verbunden ist.
Die Source-Elektrode des Transistors 353 ist ihrerseits
mit einem Widerstand 355 verbunden, der seinerseits mit
dem Masse- bzw. Erdversorgungsanschluß 390 verbunden ist.
In entsprechender Weise sind Anreicherungs-Sperrschicht-
Feldeffekttransistoren 359, 361 in Reihe geschaltet, wobei
die Drain-Elektrode des Transistors 359 mit dem
Spannungsversorgungsanschluß 382 verbunden ist. Die
Source-Elektrode des Transistors 359 ist mit der Drain-
Elektrode des Transistors 361 verbunden. Die Source-
Elektrode des Transistors 361 ist über einen Widerstand
363 mit dem Spannungsversorgungsanschluß 390 verbunden.
Die Gate-Elektrode des Transistors 351 ist mit der
Drain-Elektrode des Transistors 318 verbunden, während
die Gate-Elektrode des Transistors 359 mit der Drain-
Elektrode des Transistors 316 verbunden ist.
Die Lasten bzw. Lasteinrichtungen in Form der Kondensatoren
357, 365 sind weitgehend über Temperaturschwankungen
und über Schwankungen im Herstellungsprozeß der betreffenden
Einrichtung konstant.
Wie bekannt, ist I = C dV/dt. Um einen konstanten Strom
zu erzielen, ist I/C = dV/dt, so daß dV/dt weitgehend
eine Konstante ist.
Um einen konstanten Strom durch die Widerstände 355, 363
zu erzielen, werden diese mit denselben Werten ausgewählt,
und die Kondensatoren 357, 365 werden mit denselben Werten
gewählt, wobei bekannt ist, daß der Wert jedes derartigen
Widerstands sich mit der Temperatur ändert. Dabei
wäre es erwünscht, daß der Spannungswert der Spannung an
dem jeweiligen Widerstand 357, 363 den Änderungen bzw.
Schwankungen im Wert des Widerstands (I = V/R) folgt
bzw. nachläuft.
Wie bekannt, steigt in der Galliumarsenid-Technologie der
Widerstandswert von Widerständen mit zunehmender Temperatur
an, wobei die Summe aus Φ-KV P dadurch verändert
werden kann, daß der gewünschte K-Wert ausgewählt wird,
um ebenfalls mit der Temperatur im selben Verhältnis bzw.
mit derselben Geschwindigkeit zu steigen wie der Wert der
Widerstände.
Ferner wird die Spannung am Widerstand 284 gegeben sein
mit -V P, während die Spannung am Widerstand 286 gegeben
sein wird mit -KV P. Die Spannung an der Diode wird gegeben
sein mit Φ, und die Spannung an dem Transistor 288
wird mit NV T gegeben sein (dabei ist eine Vervielfachung
von V T angenommen, wie dies zuvor beschrieben worden ist).
Unter der Annahme, daß die Widerstandswerte der Widerstände
284, 286, 292, 292 in geeigneter Weise gewählt
sind, liegt der Verbindungspunkt B′′ auf dem Spannungspegel
von -KV P+Φ+3 V T, und die Spannung am Widerstand
286 beträgt -3 V P. Die Spannung am Verbindungspunkt F
beträgt 3 V T. Die Spannung am oberen Ende des veränderbaren
Widerstands 298 beträgt 2 V T-3 V P+Φ, während die
Spannung am unteren Ende des veränderbaren Widerstands 298
gegeben ist mit 2 V T.
Die vom veränderbaren Widerstand abgenommene Spannung
liegt bei
K (V oben-Vunten)+V unten = K (-3 V P+Φ)+2 V T ,
so daß die Spannung am Widerstand 355 (oder 367) gegeben
ist mit K (-3 V P+Φ). Es dürfte somit ersichtlich sein,
daß der Spannungsabfall am Widerstand 355 (oder 367) so
gewählt ist, daß er die obigen erwünschten Beschränkungen
erfüllt (das heißt, daß die Summe Φ-KV P mit der
Temperatur weitgehend mit derselben Rate ansteigt bzw.
abnimmt wie die Widerstandswerte.
Schließlich sei auf Fig. 10 Bezug genommen, in der die
Schaltung zur Erzeugung der weitgehend konstanten Bezugsspannung
V REF 4 veranschaulicht ist.
Wie zuvor beschrieben, beträgt die dem Transistor 216
des Differenz-Transistorpaares 216, 218 (Fig. 8) zugeführte
Bezugsspannung 2 V T-2 V P+Φ = 1,5 V+Φ. Es ist
erwünscht, daß diese Bezugsspannung V REF 4, welche der
in Sperrichtung vorgespannten Diode 221 zugeführt wird,
weitgehend gleich der Bezugsspannung V REF 3 ist, so daß
der Verbindungspunkt R auf einer Spannung festgeklemmt
wird, die gleich um Φ höher ist als die Bezugsspannung
V REF 3. Ferner kann es erwünscht sein, eine große Anzahl
von Stufen (beispielsweise bis zu 11 Stufen) auf die
Bezugsspannung V REF 4 festzulegen bzw. auf dieser festzuhalten,
so daß die Einrichtung zur Erzeugung dieser
Bezugsspannung V REF 4 von Null bis zum Elffachen des
Stromes durch die jeweilige Stufe abzusenken bzw. abzuführen
hat.
Eine derartige Schaltungsanordnung ist in Fig. 10 gezeigt.
Wie dort gezeigt, ist ein Widerstand 400 an einer
Vorstromquelle 402 angeschlossen, die ihrerseits mit dem
Spannungsversorgungsanschluß 404 verbunden ist. Der
Widerstand 400 ist ferner mit der Drain-Elektrode eines
Anreicherungs-Sperrschicht-Feldeffekttransistors 406
verbunden, dessen Drain-Elektrode mit seiner Gate-Elektrode
verbunden ist. Die Source-Elektrode des Transistors 406
ist mit der Drain-Elektrode eines Verarmungs-Sperrschicht-
Feldeffekttransistors 408 verbunden, dessen Source-
Elektrode mit einem Widerstand 410 verbunden ist. Dieser
Widerstand ist an der Drain-Elektrode eines Verarmungs-
Sperrschicht-Feldeffekttransistors 412 angeschlossen,
dessen Source-Elektrode über einen Widerstand 416 an
einen Spannungsversorgungsanschluß 414 angeschlossen ist.
Die Gate-Elektrode des Transistors 408 ist mit der Drain-
Elektrode des Transistors 412 verbunden, während die
Gate-Elektrode des Transistors 412 mit dem Spannungsversorgungsanschluß
414 verbunden ist. Eine Diode 418 liegt
zwischen der Drain-Elektrode des Transistors 412 und
einem Spannungsversorgungsanschluß 420, der ein Masse-
bzw. Erdspannungsversorgungsanschluß ist. Die Diode 418
ist dabei in Richtung von dem Spannungsversorgungsanschluß
404 zu dem Spannungsversorgungsanschluß 420 in
Sperrichtung vorgespannt.
Ferner ist ein Anreicherungs-Sperrschicht-Feldeffekttransistor
422 vorgesehen, dessen Drain-Elektrode mit
dem Spannungsversorgungsanschluß 404 verbunden ist, dessen
Gate-Elektrode mit der Source-Elektrode des Transistors
406 und mit der Drain-Elektrode des Transistors 408 verbunden
ist und dessen Source-Elektrode mit einer Diode 424
verbunden ist, die ihrerseits an dem Spannungsversorgungsanschluß
420 angeschlosssen ist. Diese Diode 424 ist in
Richtung von dem Spannungsversorgungsanschluß 404 zu dem
Spannungsversorgungsanschluß 420 hin in Durchlaßrichtung
vorgespannt. Die Drain-Elektrode des Transistors 422 ist
ferner über die Vorstromquelle 402 mit dem Spannungsversorgungsanschluß
402 verbunden.
Der durch die Stromquelle 426 (die als Last für die
soweit beschriebene Schaltung wirkt) fließende Strom
kann von Null I bis Elf I variiert werden, wie dies zuvor
beschrieben worden ist. Aufgrund der Einbeziehung der
Vorstromquelle 402 wird sich der den Transistor 422 durchfließende
Strom von 11 I bis 22 I ändern, so daß eine
zwei-zu-eins-Variation anstatt einer elf-zu-null-Variation
erzielt wird.
Bei der in Fig. 10 dargestellten Schaltungsanordnung
ist bei geeigneter Wahl der Widerstandswerte, wie sie
oben beschrieben worden sind, der Spannungsabfall am
Widerstand 400 gegeben mit -2 V P, und der Spannungsabfall
am Transistor 406 beträgt etwa V T. Der Spannungsabfall
am Widerstand 410 beträgt -V P. Der Spannungsabfall an
der Gate-Source-Strecke des Transistors 422 beträgt
etwa V T, während der Spannungsabfall an der Diode 424
gegeben ist mit Φ. Der Transistor 422 ist als eine
große Einrichtung vorgesehen, so daß es lediglich erforderlich
ist, etwas mehr als V T einzuschalten, um
bis zu 22 I aufzunehmen bzw. abzuleiten. Der Verbindungspunkt
T verbleibt bei etwa Φ unterhalb Massepotential,
da der Ableit- bzw. Sinkstrom stets weitgehend größer
ist als der Bezugsstrom. Der betreffende Sinkstrom durchfließt
den Widerstand 416, und eine negative Spannung
wird an dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß 414 erzeugt.
Es dürfte einzusehen sein, daß mit Rücksicht darauf,
daß der Laststrom durch den Transistor 422 sich
ändert, der durch den Widerstand 400, den Transistor 406,
den Transistor 408 und den Widerstand 416 hindurchgeleitete
Bezugsstrom sogar mit Rücksicht darauf weitgehend
konstant bleibt, daß starke Änderungen in dem
Gesamt-Ableitstrom bzw. Gesamt-Sinkstrom der Einrichtung
auftreten.
Es dürfte ohne weiteres einzusehen sein, daß die verschiedenen
Ausführungsformen der Schaltungsanordnung
imstande sind, verschiedene weitgehend konstante Bezugsspannungen
und/oder Ströme zu erzeugen, wie sie gefordert
werden, und zwar in Abhängigkeit von der jeweils besonderen
Umgebung der Schaltungsanordnung. Jede der Ausführungsformen
ist hier ohne weiteres in einer Verbund-Halbleiter-
Technologie ausführbar, einschließlich der speziell vorteilhaften
Galliumarsenid-Technologie, in der sich die
Erzeugung derartiger weitgehend konstanter Bezugsspannungen
oder -ströme als besonders problematisch erwiesen ist.
Claims (19)
1. In Galliumarsenid-Technologie ausgeführte Halbleitereinrichtung,
gekennzeichnet durch
eine Schaltungseinrichtung für die Erzeugung einer
weitgehend konstanten Bezugsspannung auf das Anlegen
einer Spannung an diese Schaltungseinrichtung.
2. Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Bezugsspannung,
insbesondere für eine Halbleitereinrichtung
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein erster Spannungsversorgungsanschluß vorgesehen ist,
daß ein zweiter Spannungsversorgungsanschluß vorgesehen ist,
daß erste und zweite Feldeffekttransistoren vorgesehen sind, die miteinander in Reihe geschaltet zwischen den ersten und zweiten Spannungsversorgungsanschlüssen liegen,
daß dem ersten Transistor eine Einrichtung betriebsmäßig zugehörig ist für die Erzeugung einer Spannung, die weitgehend gleich der Abschnürspannung des ersten Transistors ist,
daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die dem zweiten Transistor betriebsmäßig zugehörig ist für die Erzeugung einer Spannung, die weitgehend gleich der Schwellwertspannung des zweiten Transistors ist,
und daß die Bezugsspannung an einem Verbindungspunkt zwischen den ersten und zweiten Spannungsversorgungsanschlüssen abgenommen wird.
daß ein erster Spannungsversorgungsanschluß vorgesehen ist,
daß ein zweiter Spannungsversorgungsanschluß vorgesehen ist,
daß erste und zweite Feldeffekttransistoren vorgesehen sind, die miteinander in Reihe geschaltet zwischen den ersten und zweiten Spannungsversorgungsanschlüssen liegen,
daß dem ersten Transistor eine Einrichtung betriebsmäßig zugehörig ist für die Erzeugung einer Spannung, die weitgehend gleich der Abschnürspannung des ersten Transistors ist,
daß eine Einrichtung vorgesehen ist, die dem zweiten Transistor betriebsmäßig zugehörig ist für die Erzeugung einer Spannung, die weitgehend gleich der Schwellwertspannung des zweiten Transistors ist,
und daß die Bezugsspannung an einem Verbindungspunkt zwischen den ersten und zweiten Spannungsversorgungsanschlüssen abgenommen wird.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch
gekennzeichnet, daß der erste
Transistor ein Verarmungs-Transistor ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der
zweite Transistor ein Anreicherungs-Transistor ist.
5. In Galliumarsenid-Technologie ausgeführte Halbleitereinrichtung,
gekennzeichnet durch eine Schaltungseinrichtung
für die Erzeugung eines weitgehend konstanten
Stroms auf das Anlegen einer Spannung an die betreffende
Schaltungseinrichtung.
6. Schaltungsanordnung zur Erzeugung einer Spannung,
insbesondere für eine Halbleitereinrichtung nach Anspruch
1 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß ein erster Spannungsabgabeanschluß vorgesehen ist,
daß ein zweiter Spannungsabgabeanschluß vorgesehen ist,
daß ein Verarmungs-Feldeffekttransistor mit ersten und zweiten Stromverarbeitungsanschlüssen und einem Stromsteuerungsanschluß vorgesehen ist,
daß der erste Stromverarbeitungsanschluß mit dem ersten Spannungsabgabeanschluß verbunden ist,
daß ein Widerstand mit dem zweiten Stromverarbeitungsanschluß des Verarmungs-Feldeffekttransistors und dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist,
daß der Stromsteuerungsanschluß des Verarmungs-Feldeffekttransistors mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist,
und daß die Spannung an dem Widerstand weitgehend gleich der Abschnürspannung des Verarmungs-Feldeffekttransistors ist.
daß ein erster Spannungsabgabeanschluß vorgesehen ist,
daß ein zweiter Spannungsabgabeanschluß vorgesehen ist,
daß ein Verarmungs-Feldeffekttransistor mit ersten und zweiten Stromverarbeitungsanschlüssen und einem Stromsteuerungsanschluß vorgesehen ist,
daß der erste Stromverarbeitungsanschluß mit dem ersten Spannungsabgabeanschluß verbunden ist,
daß ein Widerstand mit dem zweiten Stromverarbeitungsanschluß des Verarmungs-Feldeffekttransistors und dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist,
daß der Stromsteuerungsanschluß des Verarmungs-Feldeffekttransistors mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist,
und daß die Spannung an dem Widerstand weitgehend gleich der Abschnürspannung des Verarmungs-Feldeffekttransistors ist.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch
gekennzeichnet,
daß ein zweiter Widerstand vorgesehen ist, der den erstgenannten Widerstand mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbindet,
und daß der Stromsteuerungsanschluß des Verarmungs-Feldeffekttransistors mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß über den genannten zweiten Widerstand verbunden ist.
daß ein zweiter Widerstand vorgesehen ist, der den erstgenannten Widerstand mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbindet,
und daß der Stromsteuerungsanschluß des Verarmungs-Feldeffekttransistors mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß über den genannten zweiten Widerstand verbunden ist.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch
gekennzeichnet,
daß ein zweiter Anreicherungs- Feldeffekttransistor mit ersten und zweiten Stromverarbeitungsanschlüssen und einem Stromsteuerungsanschluß vorgesehen ist,
daß der zweite Widerstand mit dem ersten Stromverarbeitungsanschluß des zweiten Transistors verbunden ist,
daß der zweite Stromverarbeitungsanschluß des zweiten Transistors mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist, wobei der zweite Widerstand mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß über den genannten zweiten Transistor verbunden ist,
daß der Stromsteuerungsanschluß des erstgenannten Verarmungs- Feldeffekttransistors zwischen dem ersten und zweiten Widerstand angeschlossen ist,
daß ein dritter Widerstand den ersten Stromverarbeitungsanschluß und den Stromsteuerungsanschluß des zweiten Transistors verbindet,
daß ein vierter Widerstand den Stromsteuerungsanschluß des zweiten Transistors und den zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbindet,
und daß die Bezugsspannung von einem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Widerstand und dem zweiten Widerstand abgenommen wird.
daß ein zweiter Anreicherungs- Feldeffekttransistor mit ersten und zweiten Stromverarbeitungsanschlüssen und einem Stromsteuerungsanschluß vorgesehen ist,
daß der zweite Widerstand mit dem ersten Stromverarbeitungsanschluß des zweiten Transistors verbunden ist,
daß der zweite Stromverarbeitungsanschluß des zweiten Transistors mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist, wobei der zweite Widerstand mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß über den genannten zweiten Transistor verbunden ist,
daß der Stromsteuerungsanschluß des erstgenannten Verarmungs- Feldeffekttransistors zwischen dem ersten und zweiten Widerstand angeschlossen ist,
daß ein dritter Widerstand den ersten Stromverarbeitungsanschluß und den Stromsteuerungsanschluß des zweiten Transistors verbindet,
daß ein vierter Widerstand den Stromsteuerungsanschluß des zweiten Transistors und den zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbindet,
und daß die Bezugsspannung von einem Verbindungspunkt zwischen dem ersten Widerstand und dem zweiten Widerstand abgenommen wird.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß eine zusätzliche
Schaltungseinrichtung vorgesehen ist, umfassend
einen dritten Feldeffekttransistor, der mit einem ersten Stromverarbeitungsanschluß an dem ersten Spannungsversorgungsanschluß angeschlossen ist, der einen zweiten Stromverarbeitungsanschluß und einen mit dem genannten Verbindungspunkt verbundenen Stromsteuerungsanschluß aufweist,
einen fünften Widerstand, der mit dem zweiten Stromverarbeitungsanschluß des dritten Transistors verbunden ist,
einen vierten Feldeffekttransistor, der mit einem ersten Stromverarbeitungsanschluß an dem fünften Widerstand angeschlossen ist, der mit einem zweiten Stromverarbeitungsanschluß mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist und der einen Stromsteuerungsanschluß aufweist,
einen sechsten Widerstand, der den ersten Stromverarbeitungsanschluß des vierten Transistors mit dem Stromsteuerungsanschluß des vierten Transistors verbindet,
und einen siebten Widerstand, der den Stromsteuerungsanschluß des vierten Transistors und den zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbindet.
einen dritten Feldeffekttransistor, der mit einem ersten Stromverarbeitungsanschluß an dem ersten Spannungsversorgungsanschluß angeschlossen ist, der einen zweiten Stromverarbeitungsanschluß und einen mit dem genannten Verbindungspunkt verbundenen Stromsteuerungsanschluß aufweist,
einen fünften Widerstand, der mit dem zweiten Stromverarbeitungsanschluß des dritten Transistors verbunden ist,
einen vierten Feldeffekttransistor, der mit einem ersten Stromverarbeitungsanschluß an dem fünften Widerstand angeschlossen ist, der mit einem zweiten Stromverarbeitungsanschluß mit dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist und der einen Stromsteuerungsanschluß aufweist,
einen sechsten Widerstand, der den ersten Stromverarbeitungsanschluß des vierten Transistors mit dem Stromsteuerungsanschluß des vierten Transistors verbindet,
und einen siebten Widerstand, der den Stromsteuerungsanschluß des vierten Transistors und den zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbindet.
10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Diode vorgesehen
ist, welche die ersten und zweiten Widerstände verbindet
und welche von dem ersten Spannungsversorgungsanschluß zu
dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß hin in Durchlaßrichtung
vorgespannt ist, wobei der Verbindungspunkt
zwischen dem ersten Widerstand und der Diode liegt.
11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Diode vorgesehen
ist, welche den fünften Widerstand und den zweiten Stromverarbeitungsanschluß
des dritten Transistors verbindet
und welche in Richtung von dem ersten Spannungsversorgungsanschluß
zu dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß
hin in Durchlaßrichtung vorgespannt ist.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Diode vorgesehen
ist, welche den fünften Widerstand und den zweiten Stromverarbeitungsanschluß
des dritten Transistors verbindet
und welche in Richtung von dem ersten Spannungsversorgungsanschluß
zu dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß
hin in Durchlaßrichtung vorgespannt ist.
13. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet,
daß ein fünfter Feldeffekttransistor vorgesehen ist, der einen ersten Stromverarbeitungsanschluß aufweist, welcher mit dem ersten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist, welcher einen Stromsteuerungsanschluß aufweist, der mit dem fünften Widerstand verbunden ist, und welcher einen zweiten Stromverarbeitungsanschluß aufweist,
und daß eine Lasteinrichtung vorgesehen ist, die mit dem zweiten Stromverarbeitungsanschluß des fünften Transistors und dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist.
daß ein fünfter Feldeffekttransistor vorgesehen ist, der einen ersten Stromverarbeitungsanschluß aufweist, welcher mit dem ersten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist, welcher einen Stromsteuerungsanschluß aufweist, der mit dem fünften Widerstand verbunden ist, und welcher einen zweiten Stromverarbeitungsanschluß aufweist,
und daß eine Lasteinrichtung vorgesehen ist, die mit dem zweiten Stromverarbeitungsanschluß des fünften Transistors und dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist.
14. Schaltungsanordnung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet,
daß ein sechster Transistor vorgesehen ist, der einen ersten Stromverarbeitungsanschluß aufweist, welcher mit dem ersten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist,
daß der sechste Transistor einen Stromsteuerungsanschluß aufweist, der mit dem zweiten Stromverarbeitungsanschluß des fünften Transistors verbunden ist,
daß der sechste Transistor einen zweiten Stromverarbeitungsanschluß aufweist,
und daß eine Lasteinrichtung vorgesehen ist, die zwischen dem zweiten Stromverarbeitungsanschluß des sechsten Transistors und dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß angeschlossen ist.
daß ein sechster Transistor vorgesehen ist, der einen ersten Stromverarbeitungsanschluß aufweist, welcher mit dem ersten Spannungsversorgungsanschluß verbunden ist,
daß der sechste Transistor einen Stromsteuerungsanschluß aufweist, der mit dem zweiten Stromverarbeitungsanschluß des fünften Transistors verbunden ist,
daß der sechste Transistor einen zweiten Stromverarbeitungsanschluß aufweist,
und daß eine Lasteinrichtung vorgesehen ist, die zwischen dem zweiten Stromverarbeitungsanschluß des sechsten Transistors und dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß angeschlossen ist.
15. Schaltungsanordnung nach Anspruch 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lasteinrichtung,
die zwischen dem zweiten Stromverarbeitungsanschluß des
sechsten Transistors und dem zweiten Spannungsversorgungsanschluß
angeschlossen ist, einen Widerstand umfaßt.
16. Schaltungsanordnung nach Anspruch 9, dadurch
gekennzeichnet, daß der fünfte Widerstand
ein veränderbarer Widerstand ist.
17. Veränderbare Widerstandsanordnung mit ersten und
zweiten Anschlüssen, insbesondere nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein erster Widerstand vorgesehen ist, der an einem ersten Anschluß angeschlossen ist,
daß ein zweiter Widerstand vorgesehen ist, der mit dem ersten Widerstand verbunden ist und der an einem zweiten Anschluß angeschlossen ist,
daß eine erste auftrennbare Verbindung vorgesehen ist, welche das eine Ende des ersten Widerstands mit dem anderen Ende des ersten Widerstands verbindet,
und daß eine zweite auftrennbare Verbindung vorgesehen ist, welche das eine Ende des zweiten Widerstands mit dem anderen Ende des zweiten Widerstands verbindet.
daß ein erster Widerstand vorgesehen ist, der an einem ersten Anschluß angeschlossen ist,
daß ein zweiter Widerstand vorgesehen ist, der mit dem ersten Widerstand verbunden ist und der an einem zweiten Anschluß angeschlossen ist,
daß eine erste auftrennbare Verbindung vorgesehen ist, welche das eine Ende des ersten Widerstands mit dem anderen Ende des ersten Widerstands verbindet,
und daß eine zweite auftrennbare Verbindung vorgesehen ist, welche das eine Ende des zweiten Widerstands mit dem anderen Ende des zweiten Widerstands verbindet.
18. Schaltungsanordnung nach Anspruch 17, dadurch
gekennzeichnet, daß ein dritter Widerstand
parallel zu dem zweiten Widerstand vorgesehen ist.
19. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 6
bis 18, dadurch gekennzeichnet,
daß sie in Galliumarsenid-Technologie ausgeführt ist.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |