FR2495821A1 - Condensateur variable - Google Patents
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Abstract
L'INVENTION CONCERNE UN CONDENSATEUR VARIABLE. SELON L'INVENTION, IL COMPREND UN SUBSTRAT 13, DES COUCHES CONDUCTRICES 10A-10E SUR LE SUBSTRAT, UNE COUCHE ISOLANTE 11 COUVRANT LES COUCHES CONDUCTRICES, DES COUCHES CONDUCTRICES COMMUNES 12, 15 PRODUITES SUR LA COUCHE ISOLANTE; ET DES ELEMENTS DE COMMUTATION D-D QUI SONT CONNECTES A UNE EXTREMITE A CHACUNE DES COUCHES CONDUCTRICES ET LEURS AUTRES EXTREMITES SONT CONNECTEES A UN POINT COMMUN, AFIN DE PRODUIRE AINSI DES ELEMENTS CAPTIFS CORRESPONDANT AUX COUCHES CONDUCTRICES ET AUX ELEMENTS DE COMMUTATION. L'INVENTION S'APPLIQUE NOTAMMENT AUX CIRCUITS RESONNANTS, CIRCUITS D'ACCORD, CIRCUITS A CONSTANTE DE TEMPS ET AUTRES.
Description
La présente invention se rapporte au domaine des condensateurs variables
construits de façon à contrôler précisément leur changement de capacité sur une large gamme. On sait bien utiliser, comme condensateur variable,
un élément à jonction P-N comme le montre la figure 1.
Sur cette figure, le repère 1 désigne une région de semi-conducteur du type N, le repère 2 une région de semi-conducteur du type P, le repère 3 une jonction P-N, les repères 4 et 5 désignent des électrodes ohmiques disposées dans les régions 1 et 2, respectivement, les repères 6 et 7 sont des bornes de sortie disposées pour les électrodes 4 et 5 respectivement, et le repère 8 est une couche diélectrique. Dans la configuration ci-dessus du condensateur variable, la couche diélectrique 8 se dilate et se contracte selon la tension de polarisation appliquée aux bornes de sortie 6 et 7, le changement de capacité dû à la dilatation ou à la concentration de la couche diélectrique 8 pouvant être lu entre les bornes
de sortie 6 et 7.
Cependant, les condensateurs variables traditionnels selon l'art antérieur utilisant les éléments à jonction P-N ci-dessus mentionnés présentent les inconvénients qui suivent (1) comme on utilise la dépendance entre la tension de polarisation et la capacité de la couche diélectrique dans la jonction P-N, la capacité minimum dépend de la
concentration des impuretés dans les régions de semi-
conducteur, tandis que la capacité maximum dépend de l'augmentation du composant conducteur. Ainsi, il est pratiquement impossible d'obtenir un changement important de la capacité à l'état o Q est important, et comme le changement de Q est plus important avec le changement de capacité, cela présente une difficulté pour la conception
des circuits.
(2) comme c'est à la borne de sortie commune que la tension de polarisation est appliquée pour le changement de la capacité et que le changement de la capacité est lu, quand ces condensateurs variables selon l'art antérieur sont employés dans des circuits résonnants ou analogues, la tension du signal d'entrée elle-même peut facilement induire un changement inutile de la capacité, avec pour résultat une dégradation du signal. Par ailleurs, comme il faut une configuration spéciale de circuit pour diminuer l'interaction entre la tension du signal d'entrée et la tension de polarisation, de tels condensateurs variables selon l'art antérieur ne peuvent être utilisés
que dans une gamme limitée d'applications.
(3) la concentration des impuretés dans les régions de semi-conducteur est contrôlée par le procédé de diffusion ou le procédé d'implantation d'ions pour la détermination de la capacité de la couche diélectrique; cependant, en général, comme de tels procédés ne permettent qu'un faible pourcentage disponible, les condensateurs variables traditionnels ne peuvent, dans la pratique,
être formés en un circuit intégré.
En conséquence, on a proposé de produire des condensateurs variables sans utiliser d'éléments à jonction P-N. La figure 2 montre un schéma de circuit illustrant la configuration de base d'un tel condensateur variable. Sur l'illustration, les symboles C1 à Cn désignent des éléments capacitifs fixes, respectivement; CO désigne une capacité flottante du circuit; S1 à Sn désignent des éléments de commutation, respectivement;
6A et 7A sont des bornes de lecture de capacité, respec-
tivement. Le nombre n est un nombre entier choisi.
Dans la configuration illustrée, on suppose que les éléments de commutation S1 à Sn peuvent être indépendamment ouvertset ferméset que la somme de la capacité (la capacité flottante C0 peut ttre arbitrairement
choisie) des éléments capacitifs fixes C1 à Cn est CT.
Ainsi, on a CT = C1 + C2 + C3 +.e.. + C. Par conséquent, le circuit représenté sur la figure 2 permet de changer la capacité entre CG et C0 + CT, en ouvrant et en fermant
de façon appropriée les éléments de commutation S1 à Sn.
En général, on emploie des condensateurs variables dans un circuit résonnant, un circuit d'accord, un circuit à constante de temps et autres. Cependant, il existe de nombreuses applications o il ne faut pas un changement totalement continu de capacité. Dans un circuit d'accord, par exemple, de récepteurs ordinaires et commercialisés de diffusion, il suffit que la capacité soit changée selon un certain nombre d'étapes correspondant au nombre de canaux de diffusion; il n'est pas toujours nécessaire de prévoir un changement totalement continu dans ce domaine. Par pondération avec les éléments capacitifs fixes faits de façon à avoir des capacités différentes, la
capacité peut 'être modifiée grossièrement et avec préci-
sion; en conséquence, il est possible d'obtenir un contrble précis du changement de capacité sur une large gamme avec un nombre relativement faible d'éléments
capacités fixes.
Enfin, dans le cas o l'on utilise des condensateurs distincts pour les éléments capacitifs fixes C 1 à Ch, cela doit être des pièces de haute précision, choisies sous un contrôle strict pour un changement précis de la capacité. Cependant, dans ce but, il est nécessaire de choisir de façon élaborée, parmi de nombreux condensateurs distincts, ceux représentant des caractéristiques spécifiques. Cela peut conduire à des prix supériurs de production du fait du pourcentage réduit dont on dispose; ainsi, les condensateurs variables selon l'art antérieur ne permettent pas de répondre aux conditions requises
pratiques,-imposées dans ce domaine de la technique.
En conséquence, la présente invention a pour objet principal de surmonter les inconvénients ci-dessus mentionnés dans le domaine traditionnel de la technique concernant les condensateurs variables, en prévoyant un condensateur variable o un certain nombre d'éléments
capactifs fixes sont formés sur un substrat commun.
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L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci
apparaîtront plus clairement au cours de la description
explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe transversale d'un condensateur variable selon l'art antérieur; - la figure 2 est un schéma de circuit montrant le principe du condensateur variable de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective montrant la configuration de base d'un condensateur variable selon la présente invention; - les figures 4, 8, 10 et 12 sont des vues en perspective, respectivement, de modes de réalisation selon l'invention; - les figures 5, 6, 9 et 11 sont des schémas de
circuit, respectivement, illustrant les modes de réalisa-
tion selon l'invention;
- la figure 7 est une courbe caractéristique illus-
trant un mode de réalisation selon l'invention, la tension étant indiquée sur l'axe des abscisses et le courant en ordonnées; et - les figures 13 (a), (b) et (c) et 14 sont des vues en coupe et une vue en perspective, respectivement,
expliquant les autres modes de réalisation de l'invention.
La figure 3 est une Vue en perspective d'un condensa-
teur variable selon l'invention, illustrant sa configura-
NQ tion de base La configuration e condensateur varble de la figure 3 est une version du circuit de la figure 2 o le nombre n est choisi comme étant de 5. Le substrat de ce condensateur variable est un isolement 9 à la surface duquel on fait évaporer un métal souhaité et ensuite un certain nombre de couches conductrices 10A à 10E sont formées par le processus de photo-attaque. Subséquemment, une couche isolante 11 est formée de façon à couvrir la majorité des couches conductrices 10A à 10E. Une couche conductrice commune 12 est alors formée à la surface de la
couche isolante 11.
Ces couches isolantes 10 doivent être produites en collant un matériau diélectrique souhaité sur la majorité de l'aire superficielle, par pulvérisation ou procédé CVD
(dépôt de vapeur chimique) en utilisant un masque.
Autrement, après avoir collé le matériau diélectrique sur le substrat, les parties inutiles sont éliminées par un
procédé de photo-attaque pour produire les couches conduc-
trices. La couche conductrice commune 12 doit ttre formée par évaporation d'un métal souhaité. En suivant les étapes ci-dessus du-processus, chacune des diverses couches conductrices 10A à 10E est câblée (W1 à WJ) aux éléments de commutation S1 à S.. Sur la figure 3, t représente l'épaisseur de la couche isolante 11, b est la largeur de la couche conductrice commune 12 et 1 à 15 représentent la longueur de contact (longueur recouverte) des diverses
couches conductrices 10A à 10E avec la couche isolante 11.
Dans la configuration de la figure 3, les diverses couches conductrices 10A à 10E, la couche isolante 11 et la couche conductrice commune 12 forment ensemble un certain nombre d'éléments capacitifs, les couches conductrices 10A à 10E formant une électrode de l'élément capacitif individuel tandis que la couche conductrice commune 12 forme l'autre électrode commune-à tous les éléments capacitifs. Par conséquent, les divers éléments
capacitifs C1 à C5 sont ainsi intégrés sur le substrat 9.
En ce qui concerne la capacité des éléments capacitifs C1 à C5 ainsi formés intégralement sur le substrat, la nmecapacité Vn est donnée comme suit Vn = Eb*ln/t (farad-)
o E: constante diélectrique.
Par application de la technique ordinaire de forma-
tion d'une pellicule et d'une technique de photo-attaque, l'épaisseur t et la longueur de contact ln de la couche isolante 11, ainsi que la largeur b de la couche conductrice commune 12 peuvent être contrôlées à une valeur souhaitée, permettant ainsi de diminuer la différence entre les
éléments ou produits à une étendue pouvant être ignorée.
Par ailleurs, il est possible de concevoir cette longueur de contact ln de la couche isolante 11 à une large gamme souhaitée pour chacun des éléments capacitifs. Avec cet avantage, la technologie de circuit intégré peut s'appliquer pour pondérer précisément la capacité de chaque élément
capacitif.
Par ailleurs, en formant intégralement les éléments de commutation sur le substrat o sont formés les éléments capacitifs, il est possible de former des condensateurs variables pouvrant ttre r4duits en dimension et fabriqués
à un prix plus bas.
En se référant maintenant à la figure 4, on peut y voir un mode de réalisation selon l'invention, o un certain nombre d'éléments capacitifs et d'éléments de commutation sont formés intégralement sur un substrat
commun, les éléments de commutation étant des diodes.
Le substrat est un semi-conducteur 13 qui doit être traité thermiquement dans une atmosphère acide à une haute
température pour produire une pellicule d'oxyde d'isole-
ment 14 à la surface du substrat 13. Ensuite, une partie
de la pellicule isolante 14 est retirée par photo-attaque.
Une impureté souhaitée qui peut produire une conductivité du type P ou du type N est sélectivement diffusée dans le substrat semi-conducteur 13 à partir dela partie ci-dessus mentionnée o la pellicule isolante a été retirée, afin de produire ainsi un certain nombre de
diodes Dà à D5 (diode à jonction P-N).
Subséquemment, un certain nombre de couches conduc-
trices 1OA à 10E qui doivent lètre connectées, chacune à
une région de chaque diode Di à D15 et une couche conduc-
trice commune 15 qui doit être connectée en commun à l'autre région, doivent être formées. Alors, des pellicuLs résistives R1 à R5 sont produites de façon à couvrir une partie des couches conductrices 10A à 10E. Ensuite, une couche isolante 11 et une couche conductrice commune 12 sont produites comme dans le processus représenté sur la figure 3. Les couches conductrices 10A à 10E, les couches conductrices communes 12 et 15 et la couche. isolante 11 doivent ttre produites par une combinaison appropriée du procédé ordinaire d'évaporation et du procédé de photoattaque comme sur la figure 3. Sur l'illustration, VB désigne la tension de polarisation; cette tension de polarisation VB est appliquée aux éléments capacitifs par des fils W6 à W10 reliés aux pellicules résistives R1 à R5 et des commutateurs d'application de
la tension de polarisation SW1 à SW, sont reliés à ces fils.
Dans la configuration du condensateur variable, les diodes Di à D5 à jonction P-N sont connectées par les couches conductrices 10A à' 10E à chacun des éléments capacitifs Ci à C5 formés par les couches conductrices A à 10E, la couche isolante 11 et la couche conductrice commune 12, et elles servent d'éléments de commutation S1 à S5 représentés sur la figure 2. La figure 5 montre un circuit équivalent comprenant un seul élément capacitif C1 et un élément de commutation SW1. Quand le commutateur SW1 d'application de la tension de polarisation est mis hors circuit, aucune tension de polarisation VB n'est appliquée à l'élément capacitif C1 ni à la diode D1 dont la résistance en courant alternatif est supérieure et donc la capacité entre les bornes 6A et 7A peut être peu lue. Ensuite, quand le commutateur SW1 appliquant la tension de polarisation est mis en circuit, la tension de polarisation VB est appliquée à l'élément capacitif Ci et la diode D1 est polarisée en direct, ainsi peut s'écouler un courant continu de polarisation. Ainsi, la résistance en courant alternatif de la diode Di est faible avec par suite que la capacité de l'élément capacitif en tant que structure laminaire se composant d'une couche conductrice 10A, d'une couche isolante 11 et d'une couche
conductrice commune 12 est lue entre les bornes 6A et 7A.
Comme d'autres éléments capacitifs C2 à C5 sont connectés en parallèle à l'élément capacitif C1, la capacité réelle lue entre les bornes 6A et 7A peut être changée sur une large gamme en mettant en circuit et hors circuit un commutateur correspondant SW2 à SW5 d'application de la tension de polarisation. Bien entendu, il sera apparent à ceux qui sont compétents en la matière que le nombre d'éléments capacitifs n'est pas limité à 5 et peut être librement choisi. Il faut noter que les pellicules résistives R1 à R5 sont formées pour établir le courant continu de polarisation à travers les diodes D1 à D5 et pour bloquer la tension alternative du signal d'entrée qui est appliquée entre les bornes de lecture de capacité
6A et 7A.
Dans le cas o un signal d'entrée en courant alternatif de forte amplitude est traité, le signal de forte amplitude force les diodes à être mises en circuit et hors circuit, ainsi le condensateur variable peut éventuellement fonctionner de façon erronée. -Pour éviter cela, une source de tension de polarisation inverse VR est prévue comme on peut le voir sur la figure 6 pour toujours appliquer la tension de polarisation inverse aux éléments capacitifs C1 à C5. Dans ce cas, en utilisant les commutateurs SW1 à SW d'application de la tension de polarisation du type à commutation à deux circuits, il est possible de choisir l'une des tensions de polarisation ou de polarisation
inverse selon le cas.
Dans ce qui précède, on a décrit le cas o des diodes à jonction P-N sont utilisées, mais on peut employer des diodes de tout autre type approprié. Par exemple, des diodes produites en utilisant un semi-conducteur intrinsèque en tant que-substrat semi-conducteur, appelées diodes "PIN", peuvent être adoptées. Par ailleurs, des diodes de Schottky avec une barrière de Schottky formée entre le substrat semi-conducteur et un métal souhaité qui est collé au substrat semi-conducteur peuvent également être employées. Dans le cas o l'on adopte cette diode de Schottky, un métal choisi peut être collé à la surface du substrat semi-conducteur par le procédé d'évaporation ou analogue, au lieu de la diffusion d'une impureté pour produire une diode à jonction P-N comme le montre
la figure 4.
En effet, dans les modes de réalisation qui ont été décrits ci-dessus, les diodes sont forcées à agir comme éléments de commutation par l'utilisation d'une différence de grandeur de la résistanceen courant alternatif entre le moment o une tension de polarisation est appliquée (V = VB) et le moment o aucune tension de polarisation n'est appliquée (V = 0) dans la caractéristique de la tension V en fonction du courant I des diodes comme on peut le voir sur la figure 7; ainsi, les diodes utilisées dans la présente invention ne sont pas limitées à celles
d'une structure spécifique.
La figure 8 montre un autre mode de réalisation de la présente invention o des transistors à jonction sont utilisés comme éléments de commutation. Il faut noter que sur cette figure, des pièces ou éléments semblables à ceux de la figure 4 sont identifiés par des repères identiques. TIR à TR5 désignent des transistors à jonction,
par exemple des transistors du type NPN dont les collec-
teurs sont connectés aux couches conductrices 1QA à 10E, respectivement, les émetteurs étant connectés chacun à la couche commune 15 et les bases étant connectées aux
pellicules résistives R1 à R5, respectivement.
Ces transistors TR1 à TR5 peuvent être produits en ajoutant un processus de diffusion d'impuretés au processus
de production des diodes à jonction P-N de la figure 4.
Par ailleurs, les couches conductrices 10A et 10E, la couche isolante 11, les couches conductrices communes 12 et 15, les pellicules résistives R1 à R et les fils W6 à W10 peuvent 'être produits par le même moyen que sur
la figure 4.
Dans la configuration ci-dessus mentionnée du condensateur variable, les transistors à jonction TR1 à TR sont connectés à un certain nombre d'éléments capacitifs C1 à C5 composés d'un certain nombre de couches conductrices A à 10E, d'une couche isolante 11 et d'une couche conductrice commune 12, parun certain nombre de couches conductrices 10A à 10E, lesquels transistors servent d'éléments de commutation S1 à S5. La figure 9 montre un circuit équivalent qui comprend un élément capacitif C1 et un élément de commutation SW1. Quand le commutateur SW1 appliquant la tension de polarisation est mis hors circuit, la tension de polarisation VB n'est pas appliquée à la base B du transistor TR!, qui est ainsi mis hors circuit. Au même moment, la résistence en courant alternatif entre le collecteur C et l' émetteur E devient si importante que seule la capacité résiduelle entre le collecteur C et l'émetteur E du transistor TR1 est lue en tant que capacité entre les bornes 6A et 7A; cette capacité
résiduelle peut être considérablement réduite.
Ensuite, quand le commutateur appliquant la tension de polarisation SW1 est mis en circuit, le transistor de jonction TR1 reçoit, à sa base B, une tension de polarisation VB et donc un courant continu depolarisation s'écoulant entre sa base B et son émetteur E. En même
temps, la résistance en courant aerrnatif entre le collec-
teur C et l'émetteur E devient très faible, ainsi la capacité de l'élément C1 est lue entre les borrnes 6A et 7A. En mettant en marche et en arrêtant les autres commuaters SW2 SW5 d'appication de la tension de polarisation, la capacité entre les bornes 6A et 7A peut être changée sur une large gamme, comprenant les
capacités des autres éléments capacitifs C2 à C5.
Il faut noter que les pellicules résistives R1 à R5 sont prévues pour établir le courant continu de
polarisation à travers les bases des transistors à jonc-
tion TR1 à TR5.
La figure 10 montre un autre mode de réalisation selon la présente invention o des transistors à effet
de champ FET sont adoptés comme éléments de commutation.
Il faut noter que sur les figures 4 et 8, des pièces ou éléments semblables sont indiqués par des repères semblables. FTR1 à FTR5 sont des transistors à effet de
champ, par exemple, des transistors MOS ou métal-oxyde-
semi-conducteur, dont les drains sont connectés aux couches conductrices 1-A à 10E, respectivement, chaque source étant connectée à la couche conductrice commune 12 et les portes étant connectées aux commutateurs SW1 à SW5 d'application de la tension de polarisation par
les fils W6 à W10.
Ces transistors FTR1 à FTR5 du type MOS peuvent être produits en produisant deux régions pour le drain et la source simultanément avec le processus de la diffusion des impuretés lors de la production des diodes à jonction P-N. Le repère 15 désigne une couche conductrice pour la porte. Cette couche est formée sur la pellicule d'oxyde d'isolement 14 entre le drain et la source et elle peut être produite en même temps que la production
des couches conductrices 10A à 10E et la couche commune 15.
Ces couches conductrices 10A à 10E, 15 et 12, la couche isolante 11 et les fils W6 à Wlo peuvent être produits
par le même moyen que sur la figure 4.
Dans la configuration ci-dessus du condensateur variable, aux éléments capacitifs C1 à C5 composés des diverses couches conductrices 10A à 10E, de la couche isolante 11 et de la couche conductrice commune 12, sont connectés les transistors MOS, FTR1 à FTR5 par les diverses couches conductrices 10A à 10E, lesquels transistors servent d'éléments de commutation S1 à S5 comme cela est montré sur la figure 2. La figure 11 montre un circuit équivalent consistant en un élément capacitif C1 et un élément de commutation SWi. Quand le commutateur SW1 d'application de la tension de polarisation est mis hors circuit, aucune tension de polarisation VB n'est appliquée au transistor FTR1 du type MOS à sa porte G, et à son tour il est mis hors circuit, donc la résistance en courant alternatif entre son drain D et sa source S augmente ainsi, seule la capacité résiduelle entre le drain D et la source S du transistor FTR1 est lue en tant que capacité entre les bornes 6A et 7A. Cette capacité résiduelle peut être considérablement réduite en grandeur. Ensuite, quand le commutateur SW1 d'application de la tension de polarisation est mis en circuit, la tension de polarisation VB est appliquée au transistor FTR1 du type IMOS à sa porte G, et ainsi un canal est formé entre le drain D et la source S du transistor FTR1, donc la résistance en courant alternatif entre le drain D et la source S est beaucoup plus faible. Ainsi, la capacité de l'élément capacitif C1 peut être lue entre le drain D et la source S. En mettant en circuit et hors circuit les autres commutateurs SW2 à SW5 d'application 2 52ppiato de la tension de polarisation, la capacité entre les bornes 6A et 7A peut être modifiée sur une large gamme, comprenant les capacités des autres éléments capacitifs C2 à C5. De cette façon, des transistors FET peuvent être utilisés à la place des transistors MOS. Ces transistors à jonction peuvent être produits en utilisant le processus de diffusion d'impuretés pour la production des diodes à jonction P-N comme sur la figure 4 o des transistors
à jonction de la figure 8 -
La figure 12 montre un autre mode de réalisation de la présente invention, o des éléments photoconducteurs sont utilisés comme éléments de commutation. Dans cette illustration, des parties ou eléments semblables à ceux des figures 4, 8 et 10 sont indiqués par des repères identiques. Les repères PT_1 à PT5 désignent des éléments photoconducteurs dont une extrémité est connectée aux couches conductrices IGA ë 10E respectivement tandis que les autres extrémités sont connectées chacune à la couche conductrice commune 15. Dans ce mode de réalisation, on utilise un isolement 9 comme substrat sur la surface partielle duquel on provoque l'évaporation et on configure une pellicule photoconductrice comme en CdS (sulfure de cadmium). A une extrémité de chacune des pellicules photoconductrices produites se trouve chaque couche conductrice 10A à 10E tandis qu'à l'autre extrémité produite se trouve la couche conductrice commune 15, pour
produire ainsi des éléments photoconducteurs PTJ à PT5.
Les couches conductrices 10A à 10E et 15, et la couche isolante 11 peuvent être produites par le moyen représenté sur la figure 3. Les repères 16 désignent des obturateurs d'une lumière 17, lesquels obturateurs peuvent être déplacés dans la direction des flèches; le repère 18 désigne une source de lumière et le repère 19 une source
de courant.
Dans la configuration du condensateur variable, des éléments photoconducteurs PT1 à PT5 sont connectés à un certain nombre d'éléments capacitifs C1 à C5 formés par les couches conductrices 10A à 10E, la couche isolante 11 et la couche conductrice commune 12, ces éléments photoconducteurs étant connectés par les couches conductrices 10A à 10E, lesquels éléments photo conducteurs servent d'éléments de commutation S1 à S5 comme sur la figure 2. Quand une lumière est irradiée sur les pellicules photoconductrices composant les éléments photo-conducteurs PT1 à PT5, un courant s'écoule à travers ces pellicules et leur résistance diminue remarquablement; ainsi, les éléments photoconducteurs peuvent etre utilisés comme commutateurs du type changeant de résistance. En conséquence, en ajustant, au moyen de l'obturateur 16, la position à laquelle la lumière de la source 18 est projetée, il est possible d'actionner sélectivement les
éléments photoconducteurs entant qu'éléments de commuta-
tion. Avec l'bturateur 16 ajusté de façon qu'une lumière soit projetée sur les éléments photoconducteurs PT1 à PT3, par exemple, comme on peut le voir sur le dessin, seuls les éléments photoconducteurs PT1 à PT3 peuvent être forcés à avoir une résistance plus faible; cet état correspond au moment o les éléments de commutation sont mis en circuit. En conséquence, la somme des capacités C1 + C2 + C3 des éléments capacitifs C1 à C3 en parallèle peut être lue entre les bornes 6A et 7A. A ce moment, comme aucune lumière n'est projetée vers les autres éléments photoconducteurs PT4 et PT5, leur forte résistance est maintenue, qui correspond au moment o les éléments de commutation sont hors circuit; ainsi aucune capacité des éléments capacitifs C4 et C5 ne
peut être lue.
Dans ce mode de réalisation, dans les conditions de fonctionnement o la composante résistive des éléments photoconducteurs PT1 à PT3 est plus faible que l'impédance des éléments capacitifs Ci à C3, le facteur Q est important et donc ces éléments capacitifs peuvent fonctionnlmer comme
un élément capacitif ordinaire.
Selon les modes de réalisation décrits ci-dessus, un condensateur intégré peut être formé en produisant, en même temps que des éléments capacitifs sur un même substrat, des commutateurs semi-conducteurs composés de divers éléments semi-conducteurs comme éléments de commutation qui sont agencés de façon à fonctionner comme
des commutateurs du type changeant de résistance.
Dans les modes de réalisation des figures 4, 8 et 10, la pellicule dioxyde d'isolement 14 produite à la surface du substrat semi-conducteur- 13 peut être utilisée comme diélectrique formant l'élément capacitif; ainsi, l'intégration du condensateur peut être simplifiée. Dans ces cas, les éléments capacitifs sont composés des couches conductrices 10A à 10OE (connectées à une région d'Ulot) et d'une structure laminaire consistanten une pellicule d'oxyde d'isolement 14 et une couche conductrice commune 12. La région d'îlot 20 n'a pas été indiquée
dans la description des modes de réalisation ci-dessus;
cependant cette région doit être produite dans la
fabrication des circuits intégrés afin d'empêcher l'inté-
raction des caractéristiques avec d'autres éléments à produire. Dans ce mode de réalisation de l'invention, la région d'îlot peut être utilisée comme une extrémité
de l' élément capacitif.
En se référant à la figure 14, on peut y voir un
autre mode de réalisation de l'invention o des condensa-
teurs variables VC pouvant être obtenus selon les modes de réalisation cidessus décrits sont intégralement formés sur un substrat 13 o sont également produits des circuits intégrés semi-conducteurs IC. Selon cette configuration, comme les condensateurs variables sont incorporés dans une seule puce du circuit intégré, des bornes en excès qui doivent être habituellement soudées de l'extérieur et le travail de collage également peuvent être omis; de meme, le produit peut être réduit en dimensions et on peut atteindre une réduction du prix de production. La capacité des divers éléments capacitifs dans les
divers modes de réalisation qui ont été expliqués ci-
dessus peut ftre modifiée, pour ainsi dire "pondérée" en changeant l'aire de contact entre les diverses couches conductrices et la couche isolante couvrant les couches conductrices; cependant, tout autre procédé ou moyen
approprié peut être adopté pour changer l'aire de contact.
Avec une épaisseur de pellicule partiellement
différente de la couche isolante ou une structure partiel-
lement différente de la couche isolante par exemple, il
est possible d'atteindre l'objectif ci-dessus.
Dans la production de divers commutateurs semi-
conducteurs, le type de conductivité des régions de
semi-conducteur peut être librement choisi.
Comme on l'aura vu à la lecture de ce qui précède, la présente invention permet de produire un condensateur variable n'utilisant pas de jonction PN en produisant intégralement sur un subsirat commun, les divers éléments capacitifs fixes et les divers éléments de commutation connectés aux éléments capacitifs, respectivement. La présente invention offre également les effets qui suivent 1-) Comme il est possible de changer librement et précisément la capacité de sa valeur minimum qui doit être déterminée en se basant sur la capacité flottante d'un circuit qui peut être ajusté comme on le souhaite, à la capacité maximum qui peut être déterminée en se basant sur l'aire de l'électrode qui est ajustable comme on le souhaite, le rapport du changement de capacité peut être considérablement plus important qu'avec des condensateurs variables traditionnels. Ainsi, quand on emploie le condensateur variable selon l'invention sur un circuit résonnant ou un circuit d'accord, il est possible d'obtenir une gamme considérable du changement de la fréquence centrale, permettant ainsi de con cevoir plus librement
le circuit.
2) Il est possible de prévoir, pour la capacité-,
un facteur Q important, en concevalt l'élément de commuta-
tion en correspondance et il est également possible de
réduire le changement de Q dL au changement de capacité.
3) Comme la capacité est changée au moyen d'un élément de commutation, il ne se produit pas de changement sensible de la capacité avec le signal d'entrée,ce qui
empêche la dégradation du signal.
4) Comme la technologie de circuit intégré peut s'appliquer à la production de condensateux variables selon la présente invention, il est possible de réduire
la dimension des produits ainsi que les prix delroduction.
) Comme la production des éléments capacitifs selon l'invention ne nécessite pas de procédé de diffusion ou de procédé d'implantation d'ions pour le contrôle de la concentration des imparetés, qui pourrait avoir pour résultat un manque d'uniformité, il est possible de diminuer le manque d'uniformité de capacité d'un élément capacitor à l'autre, ce qui améliore ainsi le
pourcentage disponible.
R E V E N DI C A T I 0 N S
1. Condensateur variable caractérisé en ce qu'il comprend: un substrat (13); un certain nombre de couches conductrices (10A-10E) produites sur ledit substrat; une couche isolante (11) produite de façon à couvrir lesdites couches conductrices; des couches conductrices communes (12, 15) produites sur ladite couche isolante; des éléments de commutation (S1-S5) qui sont connectés à une extrémité à chacune desdites couches conductrices; les autres extrémités desdits éléments de commutation étant connectées à un point commun, afin de produire
ainsi un certain nombre d'éléments capacitifs correspon-
dant aux diverses couches conductrices et aux éléments
de commutation.
2. Condensateur variable selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un substrat (13); un certain nombre de couches conductrices (10A-10E) produites sur une partie dadit substrat; une couche isolante (11) produite de façon à couvrir lesdites couches conductrices; une première couche conductrice commune (12) produite sur lesdites couches conductrices; des éléments de commutation (Si-S5) produits sur l'autre partie dudit substrat et qui sont connectés à une extrémité à chacune desdites couches conductrices; une seconde couche conductrice commune (15) reliée auxdits éléments de commutation à leur autre extrémité; un moyen de commutation (SW1-SW5) pour sélectivement exciter lesdits éléments de commutation; et produire
ainsi un certain nombre d'éléments capacitifs corres-
pondant aux diverses couches conductrices et éléments
de commutation.
3. Condensateur variable selon la revendication 2, caractérisé en ce que les dimensions des aires des couches conductrices en contact avec la couche isolante précitée sont différentes. 4. Condensateur variable selon l'une quelconque
des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le substrat
(13) précité est fait en un matériau semi-conducteur.
5. Condensateur variable selon l'une quelconque
des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les
éléments de commutation précités sont faits en un élément semi-conducteur. 6. Condensateur variable selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément semi-conducteur précité
est une diode à jonction P-N (D 1-D5).
7. Condensateur variable selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément semi-conducteur précité
est une diode de Schottky.
8. Condensateur variable selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément semi-conducteur précité
est un transistor à jonction (TR1-TR5).
9. Condensateur variable selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément semi-conducteur précité est un transistor à effet de champ (FTR1-FTR5)0 10. Condensateur variable selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'élément semi-conducteur précité est un élément photoconducteur (PT1-PT) avec de plus un moyen projetant de la lumière (, 8) pour sélectivement
projeter de La lumière sur lesdits éléments photoconduc-
teurs.
11. Condensateur variable selon la revendication 2, caractérisé en ce que le substrat précité fait partie
d'un substrat de circuit intégré semi-conducteur.
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