DE974213C - Transistor-Schaltung - Google Patents
Transistor-SchaltungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Schaltanordnungen für Halbleiterverstärker bzw. Transistoren mit Emitter-
und Kollektorelektrode von kleiner Kontaktfläche auf einer Seite des Halbleiterkörpers und einer großflächigen
Basiselektrode auf einer anderen Seite unter Verwendung einer Spannung in Flußrichtung zwischen
der Basiselektrode und der Emitterelektrode und einer Spannung zwischen Basiselektrode und Kollektorelektrode,
die in Sperrichtung wirkt.
Ein solcher Halbleiterverstärker bzw. Transistor enthält ein Stück eines halbleitenden Materials, z. B.
Silizium oder Germanium, auf welchem zwei nahe benachbarte punktförmige Elektroden angebracht
sind, die »Emitterelektrode« und »Kollektorelektrode« genannt worden sind und die auf demselben Oberflächengebiet
des Halbleiters aufliegen, sowie eine Basiselektrode, die einen großflächigen Kontakt von
geringem Widerstand mit einem anderen Teil der Oberfläche des Halbleiters bildet. Bei den bekannten
Schaltungen liegt der Eingangskreis für diesen Verstärker zwischen der Emitterelektrode und der
Basiselektrode, während der Ausgangskreis zwischen die Kollektorelektrode und die Basiselektrode geschaltet
ist. Die Basiselektrode ist daher dem Eingangskreis und dem Ausgangskreis gemeinsam und
kann geerdet werden.
Diese Schaltung eines Drei-Elektroden-Halbleiterverstärkers hat mehrere Nachteile. Beispielsweise ist
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die Leistungsverstärkung verhältnismäßig niedrig, außerdem ist der Eingangswiderstand von der Größenordnung
ioo bis 500 Ohm, während der Ausgangswiderstand von der Größenordnung 10 kOhm oder
mehr ist. Es muß deshalb im allgemeinen bei Benutzung von Halbleiterverstärkern ein Abwärtstransformator
zwischen aufeinanderfolgenden Stufen eines Kaskadenverstärkers verwendet werden, Ein so geringer
Eingangswiderstand ist ferner deshalb unerwünscht, weil der Verstärkereingang eine Signalquelle
aus bekannten Gründen möglichst wenig belasten soll.
Zwischen die Emitterelektrode und die Basiselektrode ist eine Vorspannung in Flußrichtung
gelegt. Aus diesem Grunde ist der Eingangswiderstand so niedrig. Der Ausgangswiderstand ist jedoch hoch,
weil das Ausgangssignal zwischen dem Kollektor und der Basis abgenommen wird, zwischen denen eine
weitere Vorspannung in Sperrichtung liegt. Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, bei
. einem Halbleiterverstärker mit drei Elektroden den Leistungsverstärkungsfaktor gegenüber den obenerwähnten
Schaltungen zu erhöhen, ohne daß die Vorspannungsquelle mit einem zusätzlichen Gleichstrom
belastet wird.
Außerdem wird eine Schaltungsanordnung geschaffen, wobei das Verhältnis des Eingangswiderstandes
zum Ausgangswiderstand etwa Eins oder größer als Eins ist. Schließlich wird noch ein höherer
Eingangswiderstand und eine höhere Leistungsverstärkung erreicht als bisher.
Erfindungsgemäß wird der Eingangskreis an die Basiselektrode und der Ausgangskreis an die Kollektorelektrode
angeschlossen, während die Emitterelektrode dem Eingangskreis und Ausgangskreis gemeinsam ist.
Wenn der Eingangskreis und der Ausgangskreis in dieser Weise geschaltet werden, kann der Basisstrom,
d. h. der zur Basiselektrode fließende Strom auch bei Spannungsschwankungen der Emitterelektrode im
wesentlichen konstant gehalten werden. Dies bedeutet aber, daß ein hoher Eingangswiderstand vorliegt. Der
Ausgangswiderstand ist aber immer noch von der Größenordnung von mehreren kOhm, so daß der
Eingangswiderstand von derselben Größenordnung ist wie der Ausgangswiderstand und auch größer als
dieser werden kann.
Fig. ι ist ein Schaltbild eines bekannten Drei-Elektroden-Halbleiterverstärkers;
Fig. 2 ist ein Schaltbild eines solchen Verstärkers, bei dem die vorliegende Erfindung benutzt ist;
Fig. 3 und 4 sind Kurven, welche die statische und die dynamische Charakteristik des Verstärkers nach
Fig. ι zeigen;
Fig. 5 zeigt die statische und die dynamische Charakteristik des Verstärkers nach Fig. 2;
Fig. 6 ist ein Schaltbild eines Verstärkers gemäß der Erfindung, in welchem die Ströme und Spannungen,
die unter bestimmten Betriebsbedingungen herrschen, eingezeichnet sind;
Fig. 7 und 8 sind Schaltbilder von anderen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verstärkers,
bei dem eine einzige Spannungsquelle für die Eingangsund Ausgangselektroden verwendet wird.
Fig. ι zeigt die bekannte Halbleiterverstärkerschaltung.
Der Halbleiter 1 ist mit drei Elektroden ausgerüstet,
nämlich dem Emitter 2, dem Kollektor 3 und der Basis 4. Der Emitter 2 und der Kollektor 3 bilden
jeweils einen punktförmigen Kontakt, beispielsweise mittels eines Drahtes aus Wolfram oder Phosphorbronze
mit einem Durchmesser von der Größenordnung 0,05 bis 0,125 mm- Der Emitter 2 und der
Kollektor 3 sind im allgemeinen nahe beieinander angeordnet und können beispielsweise einen Abstand
von 0,05 bis 0,25 mm haben. Die Basiselektrode 4 bildet mit dem Halbleitermaterial einen großflächigen
Kontakt von geringem Widerstand.
Eine geeignete Spannungsquelle, z. B. eine Batteries,
ist zwischen die Emitterelektrode 2 und die Basiselektrode 4 eingeschaltet, und zwar mit solcher
Polarität, daß zwischen diesen beiden Elektroden ein Strom fließt. Wenn der Halbleiter also vom N-Typus
ist, muß die Emitterelektrode 2 positives Potential gegenüber der Basiselektrode 4 erhalten, wie in Fig. 1
dargestellt. Eine weitere Spannungsquelle 6 liegt zwischen dem Kollektor 3 und der Basiselektrode 4
und hat eine derartige Polarität, daß zwischen diesen beiden Elektroden nur der Sperrstrom übertritt.
Wenn also in Fig. 1 wieder ein Halbleiter vom N-Typus vorausgesetzt wird, muß die Kollektorelektrode 3
negativ gegenüber der Basis 4 sein. Die Eingangssignalquelle 8 liegt in der Zuleitung zur Emitterelektrode,
d. h. zwischen der Emitterelektrode 2 und der Basiselektrode.
Die Ausgangsbelastung Ri, die durch den Widerstand
10 dargestellt ist, liegt zwischen der Kollektorelektrode 2 und der Basiselektrode 4 in Reihe mit der
Batterie 6. Das Ausgangssignal kann am Widerstand 10 von den Klemmen 11 abgenommen werden.
Da der Punktkontakt 2 (Fig. 1), d. h. die Emitterelektrode
positiv gegenüber dem Kristall 1 vorgespannt wird, geht die Stromleitung durch die Sperrschicht
hindurch zur Basiselektrode 4 vor sich, wobei die Löcher oder die virtuellen, positiven Ladungen sich
in der Oberflächenschicht des Kristalls bewegen, während innerhalb des Kristalls die Stromleitung
durch Elektronenwanderung zustande kommt. Da jedoch ein benachbarter Kontakt einer Kollektorelektrode
3 auf negativem Potential ein elektrisches Oberflächenfeld hervorruft und die positiven Löcher
anzieht, werden diese nicht nur in die Kristallsperrschicht hinein oder durch dieselbe hindurchwandern,
sondern können sich auch von der Emitterelektrode 2 zur Kollektorelektrode 3 entlang der Oberfläche verlagern.
Die Kollektorelektrodensperrschicht würde normalerweise einen solchen Stromdurchgang verhindern,
wenn man keine Fehlstellen, die durch die Emitterelektrode hervorgerufen werden, annehmen
wollte. Bei einer Spannungsänderung zwischen der Emitterelektrode 2 und dem Kristallkörper 1 wird
der Strom der Emitterelektrode, der für den Stromfluß in der P-Typ-Oberflächenschicht zur Kollektorelektrode
3 zur Verfügung steht, zu- oder abnehmen. Die Halbleiterverstärkerschaltung nach Fig. 1 hat
einen sehr kleinen Eingangswiderstand und eine geringe Leistungsverstärkung. Gemäß der Erfindung
wird bei einem Drei-Elektroden-Halbleiterverstärker eine viel bessere Verstärkerschaltung geschaffen, wenn
die Eingangssignalquelle 8 in die Zuleitung zur Basiselektrode 3 eingeschaltet wird, wie in Fig. 2 dargestellt.
In diesem Fall wird das Eingangssignal, ebenso wie in Fig. i, ebenfalls zwischen die Basiselektrode 4
und die Emitterelektrode 2 gelegt. Jedoch ist der Ausgangssignalkreis 10 zwischen die Kollektorelektrode
3 und die Emitterelektrode 2 geschaltet. Die Schaltung nach Fig. 2 kann einen viel höheren Eingangswiderstand
und eine höhere Leistungsverstärkung aufweisen als die ursprüngliche Schaltung nach
Fig. i. Dies wird an Hand der Fig. 3 bis 5 noch genauer erläutert.
In Fig. ι ist mit Ve die Spannung der Emitterelektrode,
mit Vc die Spannung der Kollektorelektrode und mit Ie der Emitterelektrodenstrom, mit /c der
Kollektorelektrodenstrom bezeichnet. In Fig. 3 ist der Strom I0 in mA längs der Ordinatenachse aufgetragen
und die Spannung V0 in Volt längs der
Abszissenachse. Die Zahlenangaben an den Achsen in Fig. 3 können, ebenso wie in Fig. 4 und 5, aus den
Kennlinien eines gewöhnlichen bekannten Halbleiterverstärkers der obenerwähnten Art entnommen werden
und sind qualitativ dieselben wie bei anderen Verstärkern desselben Typus. Fig. 3 zeigt eine Kurvenschar
für verschiedene Werte der Emitterelektrodenspannung Fgl und zwar die Schar der statischen
Kennlinien eines Transistors. Die punktierte Linie 20 ist die Widerstandslinie, welche die dynamische
Charakteristik für eine Belastung Rl von 2 kOhm
angibt und für eine Gleichspannung Veo von —10 Volt.
Diese Belastungslinie ist nur zur Erläuterung angenommen ; in Wirklichkeit kann die Größe der Belastung
auch anders gewählt werden.
Fig. 4 zeigt den Strom Ie in mA als Ordinate über
der Spannung Ve in Volt auf der Abszisse. Die
Kurvenschar in Fig. 4 veranschaulicht verschiedene Werte der Spannung V0 und zeigt den Eingangsstrom
abhängig von der Eingangsspannung für die Schaltung nach Fig. 1. Die punktierte Kurve 21 veranschaulicht
die dynamische Charakteristik bei der angenommenen Ausgangsbelastung Rl von 2000 Ohm, sofern eine
Gleichspannung Vco von —10 Volt im Kollektorkreis
liegt. Die Steilheit der dynamischen Kennlinie 21 zeigt einen sehr geringen Eingangswiderstand für die
Schaltung in Fig. 1 von beispielsweise 100 bis 200 Ohm
an, sofern die Ausgangsbelastung angeschlossen ist, die etwas höher ist, als es bei fester Spannung Vc der
Fall wäre, d. h. ohne eine Ausgangsbelastung.
Fig. 5 veranschaulicht den Strom zur Basiselektrode in Abhängigkeit von der Spannung Ve der Emitterelektrode,
die auf der Abszissenachse aufgetragen ist. Der Basisstrom ist in mA auf der Ordinatenachse
angegeben und ist durch Subtraktion des Emitterelektrodenstroms Ie vom Kollektorelektrodenstrom Ic
gewonnen. In Wirklichkeit fließt ein Strom Ie —/„ von
der Basiselektrode 4, wie in Fig. 1 dargestellt, so daß der Strom Ie —Ie in Fig. 5 als das Negative des Basisstromes
betrachtet werden kann. Eine positive Neigung dieser Kurve, die für verschiedene Kollektorspannungen
gezeichnet sind, gibt also einen negativen Eingangswiderstand an. Eine negative Neigung der
Kurven würde einen positiven Eingangswiderstand bedeuten. Die punktierte Kurve 22 zeigt wieder die
dynamische Charakteristik für den Belastungswiderstand Rl von 2 kOhm und für eine negative durch
eine Batterie gelieferte Spannung Vco von —10 Volt
im Kollektorstromkreis. Die Kurven in Fig. 5 geben die Betriebsbedingungen für die Schaltung nach
Fig. 2 an.
Es ist zu erkennen, daß die dynamische Kennlinie 22 nach Fig. 5 einen praktisch waagerecht verlaufenden
Teil aufweist, der einen hohen Eingangswiderstand anzeigt. Wenn die Betriebsbedingungen der Schaltung
nach Fig. 2 geeignet gewählt werden, kann der Eingangswiderstand bei einer kleinen Eingangsspannung unendlich hoch werden oder sogar negativ.
Wenn der Eingangswiderstand der Schaltung nach Fig. 2 sich dem Wert Unendlich nähert, so ist dies
darauf zurückzuführen, daß eine Zunahme des Kollektorelektrodenstromes I0 bei einer Spannungsänderung zwischen den Elektroden 2 und 4 nahezu
der Änderung des Emitterelektrodenstroms Ie gleichgemacht
werden kann. Obwohl die Basiselektrode 4 einen Gleichstrom aufnimmt, kann die Stromänderung
an der Basiselektrode Null werden. Dies ist nur ein anderer Ausdruck dafür, daß der Eingangswiderstand
sich dem Wert Unendlich nähert, d. h. nichts anderes, als daß die Verstärkung den Wert Unendlich annimmt,
da nämlich keine Eingangsleistung nötig ist, um ein Ausgangssignal hervorzurufen.
Zahlenbeispiele für die Spannungen der Kollektor- und der Emitterelektrode und für die Kollektor- und
Emitterströme, sowie ferner für den Basisstrom können aus den Fig. 3 bis 5 abgelesen werden und sind
in Tabelle I für eine Belastung von 2 kOhm zusammengestellt.
Ve | Vc | Ie | Ie | Ie-Ie |
Volt | Volt | mA | mA | mA |
0,1 | -6,5 | 0,15 | 1-7 | i,55 |
0,2 | -5,6 | o,4 | 2,15 | i,75 |
o,3 | -4,6 | 0,9 | 2,7 | 1,8 |
0,4 | -3,3 | 1.7 | 3,3 | i,6 |
o,5 | -2,8 | 2,4 | 3,6 | 1,2 |
Wenn man annimmt, daß eine feste Gleichspannung von Ve = 0,3 Volt und ein dieser Gleichspannung
überlagerter Wechselstrom vorhanden ist, können die Ausgangs- und ■ Eingangsleistungen der Schaltung
nach Fig. 1 und 2 durch die Schnittpunkte der Widerstandslinie 20 mit den statischen Kennlinien und aus
den dynamischen Kennlinien 21 und 22 in Fig. 3 bis 5 ermittelt werden. Diese Zahlen sind in der Tabelle II
für eine Belastung von 2 kOhm zusammengestellt sowie für eine Spannung Ve = 0,3 Volt und eine
Spannung Fco = —10 Volt. Die Tabelle gibt außerdem
die Eingangs- und Ausgangsleistung in mW an, ferner den Eingangswiderstand und die Verstärkung.
Schaltung | Maximale Eingangs- spannung (Volt) |
Eingangs leistung (mW) |
Eingangs- widerstand (Ohm) |
Ausgangs leistung (mW) |
Leistungs- Verstärkung |
Fig. ι Fig. ι Fig. 2 Fig. 2 |
0,1 0,2 0,1 0,2 |
0,03 0,12 0,004 0,02 |
150 180 I300 1100 |
o,3 0,9 0,3 0,9 |
IO 8 75 45 |
Es ist zu erkennen, daß für einen Spitzenwert der überlagerten Wechselspannung von 0,1 Volt die Eingangsleistung
für die bekannte Schaltung nach Fig. 1 die Größe 0,03 mW beträgt und die Ausgangsleistung
0,3 mW, so daß die Verstärkung den Wert 10 hat. Wenn die Amplitude der Eingangssignalspannung zunimmt,
vermindert sich die Verstärkung geringfügig. Die Tabelle II gibt auch die entsprechenden Werte
für Fig. 2 an. Die Ausgangsleistung bleibt dabei praktisch dieselbe, weil Ve klein gegenüber Vc ist, so
daß die Kurven nach Fig. 3 und 4 nahe benachbart verlaufen. Jedoch ist wegen der erheblich kleineren
Eingangsleistung der Schaltung nach Fig. 2 die Verstärkung mehr als das Siebenfache gegenüber der
bekannten Schaltung nach Fig. 1. Wenn die optimale Vorspannung Ve gewählt wird, läßt sich noch eine
höhere Leistungsverstärkung erzielen und sogar der Wert Unendlich, wenn nämlich der Eingangswiderstand
unendlich wird. Der Vergleich zwischen dem Verhalten der Schaltung nach Fig. 1 und 2 wurde nur
der Anschaulichkeit halber auf der Grundlage derselben Zahlenwerte angestellt, jedoch ist zu beachten,
daß die Schaltung nach Fig. 2 viel höhere Leistungsverstärkungen liefern kann, sogar bei unendlichem
Eingangswiderstand, wenn Halbleiter mit besseren Eigenschaften verwendet werden.
Fig. 6 zeigt eine Schaltung nach Fig. 2, bei der die beispielshalber angenommenen Betriebsbedingungen aus Tabelle I entnommen werden können. So möge die Spannung Ve = +0,3 Volt und die Spannung V0 = —4,6 Volt gewählt werden, und zwar jeweils gegenüber der Basiselektrode 4. Wenn also die Emitterelektrode 2 geerdet wird, kommt die Basiselektrode auf eine Gleichspannung von —0,3 Volt gegenüber der Emitterelektrode, während die Kollektorelektrode 3 eine Gleichspannung von —4,9 Volt gegen Erde annimmt. Der Basisstrom Ic — Ie — 1,8 mA ist im Punkt 16 der Fig. 5 eingetragen. Der Kollektorelektrodenstrom Ic beträgt 2,7 mA (Punkt 17 in Fig. 3) und daher der Strom Ie der Emitterelektrode 0,9 mA (Punkt 18 in Fig. 4). Der Basisstrom fließt durch den Eingangskreis 8, in dem er, wenn ein Gleichstromwiderstand vorhanden ist, einen Spannungsabfall / · R hervorruft, der auch berücksichtigt werden muß, so daß die Gleichspannung zwischen der Basiselektrode 4 und der Emitterelektrode 2 auf —0,3 Volt bleibt. Ebenso wird,- wenn die Belastung der Kollektorelektrode oder der Ausgangskreis 10 nicht ein einfacher Widerstand ist, sondern einen nacheilenden Blindwiderstand besitzt, noch eine Gleichspannung von —4,6 Volt zwischen der Kollektorelektrode 3 und der
Fig. 6 zeigt eine Schaltung nach Fig. 2, bei der die beispielshalber angenommenen Betriebsbedingungen aus Tabelle I entnommen werden können. So möge die Spannung Ve = +0,3 Volt und die Spannung V0 = —4,6 Volt gewählt werden, und zwar jeweils gegenüber der Basiselektrode 4. Wenn also die Emitterelektrode 2 geerdet wird, kommt die Basiselektrode auf eine Gleichspannung von —0,3 Volt gegenüber der Emitterelektrode, während die Kollektorelektrode 3 eine Gleichspannung von —4,9 Volt gegen Erde annimmt. Der Basisstrom Ic — Ie — 1,8 mA ist im Punkt 16 der Fig. 5 eingetragen. Der Kollektorelektrodenstrom Ic beträgt 2,7 mA (Punkt 17 in Fig. 3) und daher der Strom Ie der Emitterelektrode 0,9 mA (Punkt 18 in Fig. 4). Der Basisstrom fließt durch den Eingangskreis 8, in dem er, wenn ein Gleichstromwiderstand vorhanden ist, einen Spannungsabfall / · R hervorruft, der auch berücksichtigt werden muß, so daß die Gleichspannung zwischen der Basiselektrode 4 und der Emitterelektrode 2 auf —0,3 Volt bleibt. Ebenso wird,- wenn die Belastung der Kollektorelektrode oder der Ausgangskreis 10 nicht ein einfacher Widerstand ist, sondern einen nacheilenden Blindwiderstand besitzt, noch eine Gleichspannung von —4,6 Volt zwischen der Kollektorelektrode 3 und der
Basiselektrode 4 oder eine Spannung von —4,9 Volt zwischen der Kollektorelektrode 3 und der Emitterelektrode
2 erforderlich, wie in Fig. 6 eingezeichnet. Die Spannungsquelle 5 muß daher eine solche Spannung liefern,
damit zwischen der Basiselektrode 4 und der Emitterelektrode 2 der richtige Spannungsbetrag auftritt.
Unter bestimmten Betriebsbedingungen ist es ratsam, die Polarität der Spannungsquelle 5 umzukehren,
damit der Basiselektrode die richtige negative Vorspannung aufgedrückt werden kann. Unter Umständen
muß die Basiselektrode sogar eine positive Vorspannung erhalten. Die Spannungsquelle 6 muß
eine solche Größe und Polarität aufweisen, um der Kollektorelektrode 3 diese erforderliche Vorspannung
aufzudrücken.
Unter den Betriebsbedingungen nach Fig. 6 würde ein Widerstand von 167 0hm in Reihe mit dem
Eingangskreis 8 die richtige Vorspannung für die Basiselektrode 4 liefern, so daß eine Spannungsquelle 5
entbehrt werden kann, da ein erheblicher Gleichstrom in der Basiszuleitung fließt. Dies ist in Fig. 7 dargestellt,
in welcher 25 einen Vorspannungswiderstand in der " Basiszuleitung bedeutet, dem ein ■ Kondensator
26 für die Signalfrequenzströme parallel geschaltet werden kann.
Die Fig. 8 zeigt einen Drei-Elektroden-Halbleiterverstärker, der eine Abänderung eines Netzwerkes 27,
das zur Vorspannungserzeugung dient, enthält. Dieses Netzwerk besteht aus einer Drosselspule 28 und einem
einstellbaren Widerstand 30 parallel zum Eingangskreis 8. Ein Blockkondensator 31 liegt zwischen dem
Eingangskreis 8 und der Basiselektrode 4, so daß der Gleichstrom der Basiselektrode durch die Drosselspule
28 und den Widerstand 30 fließt. Die Drosselspule 28 stellt für die Frequenzen des Eingangssignals
einen hohen Widerstand dar. Zweckmäßigerweise wird die Drosselspule 28 durch einen Kondensator 32
überbrückt, der verstellbar sein kann und sich mit der Drosselspule 28 für die Eingangsfrequenzen in
Resonanz befinden kann, um den Eingangswiderstand zu erhöhen. Der Gleichstromwiderstand der Drossel 28
zuzüglich des Widerstandes 30 kann für die in Fig. 6 angenommenen Zahlenwerte 167 0hm betragen.
Die Netzwerke 25, 26 oder 27 stellen nur Beispiele dar und können durch andere Netzwerke ersetzt
werden. Auch die Werte des Lastwiderstandes sowie der Ströme und der Vorspannungen sind nur beispielshalber
gewählt und sind nicht unbedingt Optimalwerte. In Fig. 7 und 8 können die richtigen Vorspannungen
durch Änderung der Widerstände 25 oder 30 gefunden werden. Diese können manchmal zu Null
oder zu Unendlich gewählt werden müssen, je nachdem
ob die Vorspannung der Basiselektrode 4 sehr niedrig ist oder so gewählt wird, daß der Basisstrom Null
wird. Dabei entspricht einem Basisgleichstrom Null im allgemeinen nicht ein unendlicher Eingangswiderstand.
Die Erfindung ist ohne weiteres auch anwendbar, wenn Emitterelektrode und die Kollektorelektrode
sehr verschieden große Kontaktflächen aufweisen. Im allgemeinen haben Halbleiterverstärker bzw.
Transistoren einen großflächigen Kontakt auf dem Halbleiter, welcher hier Basiselektrode genannt wurde,
und wenigstens zwei Kontakte von kleinerer Kontaktfläche. Die beiden letzteren können sich in ihrer Form,
in ihrer Kontaktfläche und in ihrer Anordnung stark voneinander unterscheiden, um eine verbesserte Verstärkung
oder eine höhere Wärmeabführung zu ermöglichen.
Es ist also hier eine Schaltung für einen Halbleiterverstärker beschrieben, welche eine viel höhere
Leistungsverstärkung als bisher zu erreichen gestattet. Der Eingangswiderstand ist nennenswert höher als
bisher, so daß der Eingangs- und der Ausgangswiderstand des Verstärkers in derselben Größenordnung
liegen, wodurch die bisher bei Kaskadenverstärkern auftretenden Schwierigkeiten erheblich
vermindert werden. Der vergrößerte Eingangswiderstand und die höhere Leistungsverstärkung werden
dabei ohne die Zufügung zusätzlicher Schaltelemente erreicht und ohne den Stromverbrauch des Verstärkers
zu erhöhen.
Außerdem kann eine der Vorspannungsbatterien der Schaltung durch ein Vorspannungsnetzwerk ersetzt
werden, so daß die Verstärkerschaltung noch weiter vereinfacht wird.
Claims (5)
- PATENTANSPRÜCHE:i. Schaltungsanordnung für einen Halbleiterverstärker bzw. Transistor mit Emitter- und Kollektorelektrode von kleiner Kontaktfläche auf einer Seite des Halbleiterkörpers und einer großflächigen Basiselektrode auf einer anderen Seite unter Verwendung einer Spannung zwischen der Basiselektrode und der Emitterelektrode in Flußrichtung und einer Spannung zwischen der Basiselektrode und der Kollektorelektrode, die in Sperrichtung wirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskreis (8) an die Basiselektrode (4), der Ausgangskreis (11) an die Kollektorelektrode (3) angeschlossen ist und daß die Emitterelektrode (2) dem Eingangs- und dem Ausgangskreis gemeinsam ist.
- 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgangskreis (11) an die Kollektorelektrode (3) in Reihe mit der Vorspannung (6) zwischen der Basis- und der Kollektorelektrode angeschlossen ist.
- 3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Eingangskreis (8) in Reihe mit der Vorspannung (5) zwischen der Basiselektrode (4) und der Emitterelektrode (2) liegt.
- 4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannungen so gewählt werden, daß der Widerstand zwischen der Basis- und der Emitterelektrode mindestens ebenso groß ist wie der Widerstand zwischen der Emitter- und der Kollektorelektrode.
- 5. Anordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verbindung der Emitterelektrode (2) mit einem festen Potentialpunkt.In Betracht gezogene Druckschriften:USA.-Patentschriften Nr. 1 745 175, 2 208 455; britische Patentschrift Nr. 349584; Funktechnik, 1948, S. 616;Funk und Ton, 1948, S.603;Physical Review, Bd. 74 (1948), S. 230 bis 232; Zeitschrift für Physik, Bd. in, 1939, S. 399 bis 408;Elektrische Nachrichtentechnik, Bd. 20,1943, S. 140 bis 144;Telegraph, und Fernsprech-Technik, 1934, S. 59 bis 64;Feldtkeller: Duale Schaltungen in der Nachrichtentechnik, Berlin 1948, S. 6 bis 31;Feldtkeller: »Einführung in die Vierpoltheorie der elektr. Nachrichtentechnik, 1942, S. 8/9;E. T. Z., Bd. 71, 1950, S. 133ft;Bell System Technical Journal, 1949, S. 367 bis 400; 1951, S. 381 bis 417;Video-Handbook, 1949, S. 116.In Betracht gezogene ältere Patente:Deutsches Patent Nr. 814 487.Hierzu ι Blatt Zeichnungen© 009 642/26 11.60
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US282521XA | 1948-12-30 | 1948-12-30 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE974213C true DE974213C (de) | 1960-11-17 |
Family
ID=21842398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DER2007A Expired DE974213C (de) | 1948-12-30 | 1950-06-08 | Transistor-Schaltung |
Country Status (4)
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1745175A (en) * | 1925-10-22 | 1930-01-28 | Lilienfeld Julius Edgar | Method and apparatus for controlling electric currents |
GB349584A (en) * | 1928-11-27 | 1931-05-26 | Dubilier Condenser Co 1925 Ltd | A new or improved electric amplifier |
US2208455A (en) * | 1938-11-15 | 1940-07-16 | Gen Electric | Dry plate electrode system having a control electrode |
DE814487C (de) * | 1948-06-26 | 1951-09-24 | Western Electric Co | Feste, leitende elektrische Vorrichtung unter Verwendung von Halbleiterschichten zur Steuerung elektrischer Energie |
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0
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1949
- 1949-11-15 GB GB29239/49A patent/GB692352A/en not_active Expired
- 1949-11-28 CH CH282521D patent/CH282521A/de unknown
-
1950
- 1950-06-08 DE DER2007A patent/DE974213C/de not_active Expired
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1745175A (en) * | 1925-10-22 | 1930-01-28 | Lilienfeld Julius Edgar | Method and apparatus for controlling electric currents |
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DE814487C (de) * | 1948-06-26 | 1951-09-24 | Western Electric Co | Feste, leitende elektrische Vorrichtung unter Verwendung von Halbleiterschichten zur Steuerung elektrischer Energie |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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CH282521A (de) | 1952-04-30 |
BE492599A (de) | |
GB692352A (en) | 1953-06-03 |
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