DE4015459A1

DE4015459A1 - Integrierter hochfrequenz-eingangsdaempfer

Info

Publication number: DE4015459A1
Application number: DE4015459A
Authority: DE
Inventors: Stuart B Shacter
Original assignee: Burr Brown Corp
Current assignee: Texas Instruments Tucson Corp
Priority date: 1989-05-16
Filing date: 1990-05-14
Publication date: 1990-11-22
Also published as: GB9304276D0; GB2263831A; FR2647284B1; US4968901A; GB2233180B; GB2263831B; FR2647284A1; GB2233180A; JPH036112A; GB9009676D0

Description

Stand der Technik

Die Erfindung bezieht sich auf ein integriertes Präzisions-Hochfrequenz-Dämpfungsglied, das in zahlreichen integrierten Schaltkreisen Verwendung finden kann, beispielsweise bei einem Fenster- Komparator, der anzeigt, ob ein Eingangssignal innerhalb oder außerhalb eines vorgegebenen Bereichs eines Analog-Digital-Wandlers liegt.

Fig. 1 zeigt einen solchen typischen Fenster- Komparator. Ein nichtinvertierender Eingang eines Komparators 1 ist über einen Anschluß 4 mit einer ersten Bezugsspannung V _{REF 1} und ein invertierender Eingang über einen Anschluß 3 mit einem Eingangssignal V _IN verbunden. Ein Ausgang ist an einen Anschluß 6 angeschlossen, dort wird ein Ausgangssignal V _{O 1} abgegeben. Ein zweiter Komparator weist einen nichtinvertierenden Eingang mit einem Anschluß 3, einen invertierenden Eingang mit einem Anschluß 5, der mit einer zweiten Bezugsspannung V _{REF 2} verbunden ist, und einen Ausgang mit dem Anschluß 7 auf, an dem ein Ausgangssignal V _{O 2} zur Verfügung steht.

Es führt zu einigen großen Schwierigkeiten, wenn ein schneller Fenster-Komparator allgemeiner Art, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, auf einem einzelnen monolithischen Chip integriert werden muß. Bei typischen standardmäßigen Herstellungsverfahren für integrierte Schaltkreise ist der erlaubte Bereich für das Eingangssignal V _IN, das Elektroden von integrierten Transistoren direkt zugeführt werden kann, ohne daß es zu einer unerwünschten Vorspannung der PN-Übergangszonen und/oder einem unerwünschten Durchbruch der PN-Übergangszonen kommt, eng begrenzt und liegt bei den üblichen schnellen IC-Komparatoren typisch zwischen 0 Volt und ±3 Volt. Wenn ohmsche Spannungsteiler zum Dämpfen des Eingangssignals und des Bezugssignals verwendet werden, bevor diese Signale den Eingängen des integrierten Komparators zugeführt werden, ist die Frequenzantwort des Schaltkreises unbefriedigend, weil die parasitären Kapazitäten der integrierten Widerstände, wie der Widerstände 25 und 26 in Fig. 2, normalerweise proportional den Widerstandswerten sind und sehr viel unterschiedlicher auf steile Anstiegsflanken und steile Rückflanken der Eingangsspannung V _IN als die Widerstände 13 und 14 reagieren. Das Ergebnis ist eine nicht akzeptierbare Ungenauigkeit in der Dämpfung der Eingangsspannung V _IN. Wenn beispielsweise die Widerstände 13 und 14 normale Nickel-Chrom-Widerstände sind und der Widerstandswert des Widerstands 13 das Fünffache des Widerstandswerts des Widerstands 14 ist, ist die parasitäre Kapazität 25 des Widerstands 13 wahrscheinlich viel größer als die parasitäre Kapazität 26 des Widerstands 14. Daher ist die kapazitive Spannungsteilung der Eingangsspannung V _IN über den parasitären Kapazitäten 25 und 26 gegenläufig zur ohmschen Spannungsteilung der Eingangsspannung über den Widerständen 13 und 14. Daraus ergeben sich bei der Dämpfung der Eingangsspannung V _IN vom Anschluß 3 zum Anschluß 15 für Hochfrequenzanteile wesentliche Fehler. Dies hat natürlich Ungenauigkeiten in den Arbeitsergebnissen des Fenster-Komparators 100 zur Folge.

Aufgaben und Lösungsvorschläge der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein integriertes Dämpfungsglied zu schaffen, das die Fehler vermeidet, die durch eine ungleichmäßige Teilung von Niederfrequenz- und Hochfrequenz- Bestandteilen eines Eingangssignals entstehen.

Es ist weiter eine Aufgabe der Erfindung, ein präzises schnelles integriertes Dämpfungsglied zu schaffen, das bei der Verarbeitung von Hochfrequenzsignalen fehlerfrei arbeitet und einen Spannungsbereich aufweist, der wesentlich unter dem Pegel liegt, bei dem bestimmte PN-Übergangsschichten von integrierten Schaltkreisen einen unerwünschten Sperrschicht-Durchbruch oder eine unerwünschte Durchlaß-Vorspannung einzelner PN-Übergänge erleiden.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird ein integriertes Dämpfungsglied vorgeschlagen, das als Eingangsdämpfer beispielsweise für einen integrierten Fenster-Komparator oder einen Analog-Digital-Wandler mit einem Teiler für eine externe Eingangsspannung verwendet werden kann. Der Teiler umfaßt einen ersten Dünnfilm-Widerstand mit einem ersten Anschluß für die Eingangsspannung, einen zweiten Dünnfilm-Widerstand mit einem ersten Anschluß, der mit einem Bezugsspannungs anschluß verbunden ist, und einem zweiten Anschluß, der mit einem zweiten Anschluß des ersten Widerstands verbunden ist. Am Ausgang steht ein gedämpftes Eingangs signal zur Verfügung. Ein Puffer gibt das gedämpfte Eingangssignal beispielsweise an einen integrierten Fenster-Komparator oder einen Analog-Digital-Wandler auf dem gleichen Chip weiter. Der erste Widerstand umfaßt eine Mehrzahl von selbständigen identischen Abschnitten auf, die zwischen seinem ersten Anschluß und seinem zweiten Anschluß in Reihe geschaltet sind. Der zweite Widerstand umfaßt eine Mehrzahl von getrennten identischen Abschnitten, die so in einer Serien-Parallel-Schaltung angeordnet sind, daß das Verhältnis des Widerstandswerts des ersten Widerstands zum Widerstandswert des zweiten Widerstands ganz genau gleich dem Verhältnis der parasitären Kapazitäten des zweiten Widerstands zu den parasitären Kapazitäten des ersten Widerstands ist. Der erste und der zweite Spannungsteiler teilen die erste und die zweite Bezugsspannung jeweils im gleichen Verhältnis wie der Eingangsspannungsteiler die Eingangsspannung teilt. Die identischen Abschnitte des ersten Widerstands sind über einem isolierten Bereich einer ersten integrierten Struktur angeordnet, und die identischen Abschnitte des zweiten Widerstands sind über einem zweiten isolierten Bereich der integrierten Struktur aufgebaut. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel sind der erste und der zweite isolierte Bereich P-dotiert und liegen in einem N-dotierten Bereich. Der erste isolierte Bereich hat einen Anschluß für das Eingangssignal, der zweite isolierte Bereich ist an den Bezugsspannungsanschluß angeschlossen. Der zweite Widerstand umfaßt eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten Gruppen von identischen Abschnitten, wobei alle Gruppen eine Mehrzahl der identischen, parallelgeschalteten, Abschnitte umfassen. Beim Ausführungsbeispiel ist das Dämpfungsglied an den Eingang des Fenster-Komparators auf dem gleichen Chip angeschlossen. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Dämpfungsglied an einen Analogeingang eines Analog-Digital-Wandlers auf dem gleichen Chip angeschlossen.

Zeichnung

Fig. 1 ist ein Schaltschema eines bekannten Fenster- Komparators.

Fig. 2 ist ein Schaltschema eines integrierten Fenster-Komparators, das zum Beschreiben der Probleme des Stands der Technik und zum Beschreiben der Erfindung dienen soll.

Fig. 3A ist ein Stromlaufplan, der zum Beschreiben des erfindungsgemäßen Dämpfungsglieds dienen soll.

Fig. 3B ist eine Schaltskizze, die ein erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel des Dämpfungsglieds zeigt.

Fig. 3C ist eine Teilansicht im Schnitt zum Beschreiben des erfindungsgemäßen Dämpfungsglieds.

Fig. 4 ist ein Schaltschema zum Beschreiben eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Fig. 4A veranschaulicht die Struktur eines Teils 4 A von Fig. 4.

Fig. 4B veranschaulicht die Struktur eines Teils 4 B von Fig. 4.

Fig. 4C ist ein Schema eines der Widerstände in Fig. 4B.

Fig. 5 zeigt die Topographie eines integrierten Schaltkreises des erfindungsgemäßen Dämpfungsglieds mit einem Fenster-Komparator.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

In Fig. 2 bezeichnet das Bezugszeichen 100 einen integrierten Fenster-Komparator mit dem erfindungsgemäßen Hochfrequenz-Dämpfungsglied 50. Fig. 2 zeigt jedoch nicht eine Verwirklichung der Spannungsteilerwiderstände 13 und 14, in denen die parasitären Kapazitäten 25 und 26 ganz genau umgekehrt proportional zu den jeweiligen Widerstandswerten der Widerstände 13 und 14 sind, wie es gemäß der Erfindung erforderlich ist.

Fig. 3A zeigt ein Beispiel dafür, wie die parasitären Kapazitäten 25 und 26 den Widerstandswerten der Transistoren 13 und 14 entsprechen sollten, um zum Erhalt von V _IN′ eine genaue Sechs-zu-eins-Dämpfung der Eingangsspannung V _IN zu bewirken. Wenn der Widerstandswert des Widerstands 13 gleich R ist, dann müßte der Widerstandswert des Widerstands 14 gleich R/5 sein. Wenn die parasitäre Kapazität des Widerstands 13 gleich C ist, dann müßte die parasitäre Kapazität des Widerstands 14 gleich 5C sein.

In Fig. 3A bezeichnet die strichpunktierte Linie 51 einen IC-Chip, der sowohl das Hochfrequenz-Dämpfungsglied 50 als auch einen weiteren integrierten Schaltkreis 52, dem ein fehlerfrei gedämpftes Signal V _IN′ aus dem Dämpfungsglied 50 zugeführt wird, umfaßt. Der Schaltkreis 52 kann beispielsweise der Fenster-Komparator von Fig. 2 oder ein Niederspannungs-Analog-Digital-Wandler sein.

Es kann abgeschätzt werden, daß die Nachfrage nach integrierten Dämpfungsgliedern ansteigen wird, da integrierte Schaltkreise mit höherer Leistung bei niedrigeren Betriebsspannungen entwickelt werden. Externe analoge Eingangsspannungen, die den integrierten Schaltkreisen zugeführt werden sollen, können nämlich so hohe Amplituden haben, daß erwünschte negative und/oder positive Vorspannungen bestimmter PN-Übergänge auftreten.

Fig. 3B zeigt eine integrierte Verwirklichung des in Fig. 3A gezeigten Schaltkreises.

Fig. 3C zeigt einen Schnitt durch eine bipolare integrierte Verwirklichung des Schaltkreises nach Fig. 3B oder Fig. 4. Die integrierte Struktur in Fig. 3C umfaßt ein P⁺-Substrat 29. Eine N-dotierte epitaxiale Schicht 30 auf der oberen Fläche des Substrats 29 umfaßt eine N-dotierte Insel 30 A oder 30 B, die durch eine P⁺-Isolier- Diffusion 35 isoliert ist. Ein P-dotierter Basisbereich 27, 28 (der der Bereich 27 oder 28 der Fig. 3B und 4 sein kann) ist auf der oberen Fläche des N-dotierten Bereichs 30 A oder 30 B angeordnet. Eine Oxydschicht 38 ist auf der oberen Fläche der N-dotierten Schicht 30 vorgesehen. Der Diffusionsschichtbereich 31 ist unterhalb des Basisbereichs 27 oder 28 ausgebildet. N⁺-dotierte Kollektoranschlußbereiche 36 ermöglichen einen niederohmigen elektrischen Anschluß an die N⁺-dotierte Schicht 31. Eine Mehrzahl von länglichen rechtwinkligen NiCr-fünf-Kiloohm-Widerständen 33 ist auf der Oxydschicht 38 über dem P-dotierten Bereich 27, 28 vorgesehen.

In Fig. 3B ist der Widerstand 13 ein Nickel-Chrom- Widerstand mit einem Widerstandswert R. Die parasitäre Kapazität zwischen dem Widerstand 13 und dem darunter liegenden P-dotierten Bereich 27 ist proportional zu der Fläche des Widerstands 13 und damit zu seinem Widerstandswert. Der P-dotierte Bereich 27 ist im N-dotierten Bereich 30 B angeordnet und mit dem Eingangsspannungsanschluß 3 verbunden. Die Diode 27 A stellt die PN-Übergangsschicht zwischen dem P-dotierten Bereich 27 und dem isolierten N-Bereich 30 B dar, die Diode 27 B stellt die PN-Verbindung zwischen dem N-dotierten Bereich 30 B und dem P⁺-Substrat 29 dar.

Der Widerstand 14 ist ein Nickel-Chrom-Widerstand mit einem Widerstandswert R/5. Die parasitäre Kapazität zwischen dem Widerstand 14 und dem darunterliegenden P-dotierten Bereich 28 ist proportional zu der Fläche des Widerstands 14. Der P-dotierte Bereich 28 ist im N-dotierten epitaxialen Bereich 30 A vorgesehen. Die N-dotierten Bereiche 30 A und 30 B sind elektrisch gleitend. Der P-dotierte Bereich 28 ist mit Masse verbunden. Das P⁺-Substrat 29 ist an eine Spannung -V _S angeschlossen: Die Diode 28 A stellt die PN-Übergangsschicht zwischen dem P-dotierten Bereich 28 und dem N-dotierten Bereich 30 B dar. Die Diode 28 B bezeichnet die PN-Schicht zwischen dem N-dotierten Bereich 30 B und dem P⁺-Substrat 29 dar.

Diese Kreuzschaltung der Diodenstrukturen verhindert das Anklemmen der Eingangsspannung V _IN an das Substrat und ermöglicht einen Arbeitsbereich von V _IN über einen größeren Spannungsbereich als es sonst möglich wäre.

Außerdem wird ein unerwünschter Sperrschicht- Durchbruch von bestimmten PN-Übergängen und/oder ein unerwünschtes Vorspannen von bestimmten PN-Übergängen im integrierten Schaltkreis vermieden.

In Fig. 3B wird der Widerstand 14 aus fünf parallelgeschalteten Widerständen 14-1 bis 14-5 mit jeweils dem Widerstandswert R gebildet, jeder dieser Einzelwiderstände hat die gleiche Breite wie der Widerstand 13. Die Widerstände 14-1 bis 14-5 sind aus Nickel-Chrom-Material mit dem gleichen spezifischen Widerstand wie der Widerstand 13 aufgebaut. Die Widerstände 14-1 bis 14-5 sind oberhalb des P-dotierten Bereichs 28 angeordnet.

Fig. 4 ist eine schematische Darstellung eines praktisch verwirklichten fehlerfreien Dämpfungsglieds, wie es in Fig. 3B gezeigt ist. Der Widerstand 13 hat beispielsweise einen Widerstandswert von hundert Kiloohm und ist durch vier 25-Kiloohm-Widerstände 13 A bis 13 D verwirklicht, die in Reihe geschaltet sind. Jeder dieser Widerstände 13 A bis 13 D ist aus fünf Fünf-Kiloohm-Nickel-Chrom-Widerständen 33 (siehe Fig. 3C), die in Reihe geschaltet sind, 25 A bezeichnen die parasitären Kapazitäten zwischen den Fünf-Kiloohm-NiCr-Widerständen 33 und dem darunterliegenden P-dotierten Bereich 27. Diese parasitären Kapazitäten sind im Ergebnis alle parallelgeschaltet, obwohl die NiCr-Widerstände ja elektrisch in Reihe liegen.

Der Spannungsteilerwiderstand 13 besteht aus zwanzig Fünf-Kiloohm-NiCr-Widerständen 33, die zum Erzielen der gewünschten hundert Kiloohm in Reihe geschaltet sind. Die parasitäre Gesamtkapazität zwischen dem Widerstand 13 und dem P-dotierten Bereich 27 jedoch ist die Summe von zwanzig gleichen parasitären Kapazitäten 25 A zwischen den einzelnen Fünf-Kiloohm- Widerständen 33 und dem P-dotierten Bereich 27.

Es muß darauf hingewiesen werden, daß die vorhergehenden Erläuterungen der kapazitiven Spannungsteilung ziemlich stark vereinfacht sind. Tatsächlich liegen die parasitären Kapazitäten, die den einzelnen Widerstands abschnitten 33 anhaften, nicht parallel, sondern haben eher einen gemeinsamen Anschluß; der jeweils zweite Anschluß ist über die Länge des Widerstands verteilt. Wenn die Kapazitäten in Fig. 4 in dieser Weise geschaltet sind, verursacht jede Änderung der Eingangsspannung V _IN im Ergebnis ungleiche Spannungsänderungen über den parasitären Kapazitäten wenn V _IN′ sich entsprechend den Änderungen von V _IN ändert, sind die entsprechenden Spannungsänderungen über den parasitären Kapazitäten 14 A bis 14 D ebenfalls ungleich. Diese Spannungsänderungen verursachen kapazitive Verschiebungsströme, die dann auch ungleich sind. Wichtig ist jedoch, daß in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der kapazitive Verschiebungsstrom in der parasitären Kapazität 13 D gleich dem Strom in der parasitären Kapazität 14 A ist, weil die Spannungsänderung über der parasitären Kapazität 13 D fünfmal so groß ist wie die Änderung über der parasitären Kapazität 14 A. Da aber die parasitäre Kapazität 14 A fünfmal so groß ist wie die parasitäre Kapazität 13 D, ist der entsprechende Verschiebungsstrom gleich groß.

Gleichermaßen sind die Verschiebungsströme der parasitären Kapazitäten 13 C und 14 B gleich, die Verschiebungsströme der parasitären Kapazitäten 13 B und 14 C sind gleich, und die Verschiebungsströme der parasitären Kapazitäten 13 A und 14 D sind gleich. Damit addieren sich alle kapazitiven Verschiebungsströme zu Null und ermöglichen eine fehlerfreie Dämpfung der hochfrequenten Bestandteile der Eingangsspannung V _IN.

Der Spannungsteilerwiderstand 14 hat einen Gesamtwiderstand von beispielsweise zwanzig Kiloohm und umfaßt vier in Reihe geschaltete Fünf-Kiloohm-NiCr Widerstände 14 A bis 14 D. Die parasitäre Kapazität zwischen jedem der NiCr-Widerstände 14 A bis 14 D und dem darunterliegenden P-dotierten Bereich 28 kommt mit den entsprechenden parasitären Kapazitäten aller anderen Widerstände parallel dazu. Jeder Fünf-Kiloohm- Widerstand, wie beispielsweise der Widerstand 14 A, umfaßt fünf Ein-Kiloohm-NiCr-Widerstände 41 in Reihe, wie es Fig. 4B zeigt, angeordnet über dem P-Bereich 28. Jeder Ein-Kiloohm-Widerstand 41 umfaßt fünf parallel geschaltete Fünf-Kiloohm-NiCr-Widerstände 33 wie in Fig. 4C gezeigt, angeordnet über dem P-dotierten Bereich 28.

Damit ist die parasitäre Gesamtkapazität zwischen dem Bereich 28 und den NiCr-Widerständen 14 gleich der Summe der hundert einzelnen Kapazitäten 26 A zwischen jedem der hundert Widerstände 33 und dem P-dotierten Bereich 28, obwohl der elektrische Widerstandswert des Widerstands 14 nur zwanzig Kiloohm ist.

Der Widerstandswert des Widerstands 13 ist ganz genau fünfmal so groß wie der Widerstandswert des Widerstands 14, damit wird zwischen den Eingangsspannungen V _IN und V _IN′ ein Gleichspannungs-Teilerverhältnis von sechs zu eins erreicht. Die parasitäre Kapazität des NiCr- Widerstands 13 ist ganz genau ein Fünftel der parasitären Kapazität des Widerstands 14 und liefert damit für hochfrequente Wechselspannungen ein Teilerverhältnis von sechs zu eins zwischen den Eingangsspannungen V _IN und V _IN′. Daher ergibt sich kein Fehler in der Spannung V _IN′ in Folge ungleicher Dämpfung von hochfrequenten Eingangssignalen durch NiCr-Widerstände 13 und 14 und ihrer jeweiligen parasitären Kapazitäten.

Die Widerstandswerte der Widerstände 8 und 9 und die Widerstandswerte der Widerstände 18 und 19 können ganz genau den Widerstandswerten der Widerstände 13 und 14 entsprechen. In diesem Fall liefert der integrierte Komparator 100 ein Ausgangssignal, das anzeigt, wenn die Eingangsspannung V _IN im Spannungsfenster, das durch die Bezugsspannungen V _{REF 1} und V _{REF 2} definiert ist, liegt. Die extrem genaue Hochfrequenz- und Niederfrequenz- Dämpfung analoger Eingangssignale hoher Amplitude, wie sie beispielsweise von verschiedenen integrierten Niederspannungs-Komparatoren und Analog-Digital-Wandlern gebraucht werden, wird erreicht.

In Fig. 5 ist die Chip-Topographie für den integrierten Fenster-Komparator 100 von Fig. 2 mit dem Hochfrequenz- Dämpfungsglied 50 gezeigt. Der Chip mißt etwa 3,1 Millimeter in waagrechter und etwa 2, 3 Millimeter in senkrechter Richtung. Um eine ungenaue Arbeitsweise des Schaltkreises wegen Änderungen der Siliziumtemperatur, die von Schwankungen der Verlustleistung in den Komparatoren 1 und 2 und in den Puffern 16, 17, 23 und 24, besonders aber in den Komparator-Ausgangstransistor-Bereichen 55 A und 55 B und in den Komparator-Ausgangstransistor-Bereichen 56 A und 56 B herrühren, wurde die Anordnung so gewählt, daß die Topographie der rechten Hälfte des Chips so weit wie möglich ein Spiegelbild der Topographie der linken Hälfte des Chips mit einer Symmetrielinie 57, die die beiden Hälften teilt, ist.

Die größten Wärmeunterschiede werden von den vier Komparator-Ausgangstransistoren verursacht, deshalb wurden sie in der oberen rechten und linken Ecke des Chips so weit wie möglich entfernt von den Widerständen 13 und 14 des Dämpfungsglieds plaziert. Wie oben schon erwähnt, sind die Widerstände 13 und 14 über den N-dotierten Epitaxial bereichen angeordnet. In Fig. 5 sind die Plazierungen der Epitaxialbereiche gezeigt. Um Wärmeeffekte weiter zu reduzieren, wurde der Widerstand 13 in zwei Bereiche aufgeteilt, die symmetrisch zur Symmetrielinie 57 gelegen sind. Genauer gesagt wurde der N-dotierte Bereich 30 A in zwei gleiche Abschnitte aufgeteilt, deren Lage in Fig. 5 gezeigt ist. Der N-dotierte Bereich 30 B wurde in zwei Abschnitte 30-1 und 30-2 aufgeteilt, die wie dargestellt symmetrisch zur Mittellinie 57 gelegen sind. Der Block 62 umfaßt zusätzliche Eingangskreise, aber das ist nicht erfindungswesentlich.

Der V _IN-Bonding-Anschluß 3 und ein analoger Masseanschluß 60 sind in der Mitte der unteren Kante des Chip so angeordnet, daß sie an die Leiterfahnen eines Leiterrahmens mit der geringsten Induktivität gebondet werden können. Die Hauptstromversorgungs-Bonding-Anschlüsse sind in ähnlicher Weise aus dem gleichen Grund längs der oberen Kante des Chips angeordnet. Die Vorspannungsleitungen, die für den Betrieb der Komparatoren 1 und 2 benötigt werden, sind in Bereichen 58 A und 58 B zur Mittellinie 50 angeordnet. Die Pufferkreise mit den oben erwähnten Puffern sind spiegelbildlich wie gezeigt im Block 16, 17, 23 und 24 angeordnet. Die Komparatoren 1 und 2 mit ihren jeweiligen Ausgangstransistoren sind im großen ganzen in der oberen Hälfte des Chips gelegen. Diese Anordnung bietet ein Maximum an Isolation für die Nickel-Chrom- Widerstände, die das Dämpfungsglied bilden, und ermöglichen daher ein Minimum an Ungenauigkeit, die während dem Betrieb des Chips durch im Silizium entstehende Wärmeunterschiede verursacht würde.

Claims

1. Hochfrequenz-Dämpfungsglied, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile:

a. ein Eingangsanschluß zum Anschließen eines externen Eingangssignals;
b. ein erster Dünnfilm-Widerstand mit einem ersten, mit dem Eingangsanschluß verbundenen, Anschluß;
c. ein zweiter Dünnfilm-Widerstand mit einem ersten, mit einem Bezugsspannungsanschluß verbundenen, Anschluß und einem zweiten, mit einem zweiten Anschluß des ersten Widerstands verbundenen, Anschluß;
d. ein Ausgangsanschluß verbunden mit dem jeweils zweiten Anschluß des ersten und des zweiten Widerstands zum Anschließen des gedämpften Eingangssignals, das durch das Dämpfungsglied als Antwort auf das Eingangssignal abgegeben wird;
e. der erste Widerstand umfaßt eine Mehrzahl von getrennten identischen, jeweils einen Widerstandswert und eine parasitäre Kapazität aufweisenden, Abschnitten, die in Reihe geschaltet zwischen dem ersten und dem zweiten Anschluß des Widerstands liegen, und der zweite Widerstand umfaßt eine Mehrzahl von getrennten identischen parallelgeschalteten Abschnitten, so daß das Verhältnis vom Widerstandswert des ersten Widerstands zum Widerstandswert des zweiten Widerstands ganz genau gleich dem Verhältnis von der ersten parasitären Kapazität des zweiten Widerstands zur parasitären Kapazität des ersten Widerstands ist.

2. Dämpfungsglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die identischen Abschnitte des ersten Widerstands über einem ersten isolierten Bereich einer ersten integrierten Struktur und daß die identischen Segmente des zweiten Widerstands über einem zweiten isolierten Bereich der integrierten Struktur angeordnet sind.

3. Dämpfungsglied nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Widerstand eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten Gruppen von identischen Abschnitten aufweist, wobei die Gruppen jeweils eine Mehrzahl von parallelgeschalteten identischen Abschnitten aufweisen.

4. Dämpfungsglied nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite isolierte Bereich P-dotiert in einem ersten und einem zweiten N-dotierten Bereich angeordnet sind und daß der erste isolierte Bereich mit dem Eingangsanschluß und der zweite isolierte Bereich mit dem Bezugsspannungsanschluß verbunden ist.

5. Integrierter Schaltkreis, gekennzeichnet durch folgende Bestandteile:

a. ein Hochfrequenz-Dämpfungsglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4;
b. ein analoger Schaltkreis mit einem Eingangsanschluß;
c. ein Puffer zum Erzeugen eines gepufferten gedämpften Eingangssignals, dessen Eingang an den Ausgang des Dämpfungsglieds und dessen Ausgang an den Eingang des analogen Schaltkreises angeschlossen ist.

6. Verfahren zum fehlerfreien Dämpfen der Amplitude eines Eingangssignals, das eine niederfrequente Komponente und eine hochfrequente Komponente und eine maximale Amplitude aufweist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

a. Das Eingangssignal wird über einen Eingangsanschluß einem ersten Anschluß eines ersten Dünnfilm-Widerstands und einem ersten Halbleiterbereich unter dem und isoliert vom ersten Dünnfilm-Widerstand zugeführt, wobei ein zweiter Anschluß des ersten Dünnfilm-Widerstands über einen Ausgangsanschluß mit einem ersten Anschluß eines zweiten Dünnfilm-Widerstands verbunden ist, der zweite Dünnfilm-Widerstand einen zweiten, mit einem ersten Versorgungsspannungsanschluß verbundenen, Anschluß aufweist und ein zweiter Halbleiterbereich unter dem und isoliert vom zweiten Dünnfilm-Widerstand elektrisch mit dem ersten Versorgungsspannungsanschluß verbunden ist;
b. die niederfrequente Komponente wird um einen Faktor, der gleich dem Widerstandswert des zweiten Dünnfilm- Widerstands dividiert durch die Summer der Widerstandswerte des ersten und des zweiten Dünnfilm-Widerstands vermindert, um eine gedämpfte niederfrequente Komponente des Eingangssignals am Ausgangsanschluß zu erhalten, wobei eine erste parasitäre Kapazität zwischen dem ersten Dünnfilm-Widerstand und dem ersten Halbleiterbereich und eine zweite parasitäre Kapazität zwischen dem Dünnfilm- Widerstand und dem zweiten Halbleiterbereich vorhanden ist;
c. die hochfrequente Komponente wird um den gleichen Faktor gedämpft, wobei der Faktor hier einen Wert gleich der ersten parasitären Kapazität dividiert durch die Summe der ersten und der zweiten parasitären Kapazitäten aufweist, um eine gedämpfte hochfrequente Komponente des Eingangssignals am Ausgangsanschluß zu erhalten.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Dünnfilm-Widerstand als eine Serien- Parallel-Schaltung von identischen kleineren Dünnfilm- Widerständen in der Weise gebildet wird, daß das Verhältnis von der ersten parasitären Kapazität zu der Summe aus der ersten und der zweiten parasitären Kapazität ganz genau gleich dem Faktor ist.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Widerstand durch eine Reihenschaltung von einer ersten Anzahl von identischen Dünnfilm-Widerständen und der zweite Dünnfilm-Widerstand durch eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten Gruppen von Widerständen gebildet wird, wobei die Gruppen eine Mehrzahl von identischen kleineren Dünnfilm-Widerständen umfassen und die Dünnfilm-Widerstände, aus denen die ersten und die zweiten Widerstände gebildet werden, einander gleich sind.