FR2512603A1 - Voltage divider bridge for high speed MOS inverter - uses semiconductor component in each arm operated in negative impedance region by pulse generator - Google Patents

Voltage divider bridge for high speed MOS inverter - uses semiconductor component in each arm operated in negative impedance region by pulse generator Download PDF

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FR2512603A1
FR2512603A1 FR8117278A FR8117278A FR2512603A1 FR 2512603 A1 FR2512603 A1 FR 2512603A1 FR 8117278 A FR8117278 A FR 8117278A FR 8117278 A FR8117278 A FR 8117278A FR 2512603 A1 FR2512603 A1 FR 2512603A1
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France
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semiconductor component
voltage
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transistor
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Withdrawn
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FR8117278A
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French (fr)
Inventor
Gerard Sarrabayrouse
Abderahmane Essaid
Jean Buxo
Louis Amat
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Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K17/00Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
    • H03K17/04Modifications for accelerating switching
    • H03K17/041Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit
    • H03K17/04106Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit in field-effect transistor switches

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  • Metal-Oxide And Bipolar Metal-Oxide Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

Abstract

The arrangement has a voltage divider bridge comprising two arms (B1,B2) one (B1) of which contains an impedance (9) whose value is adjusted by a control circuit (4). This impedance is in parallel with a semiconductor component (10). The second arm (B2) contains another semiconductor component (11) which acts as its impedance. The two semiconductor components are connected to a pulse generator (5) to ensure they operate in the negative impedance area at instants when the bridge ratio is being changed. The two semiconductors are mounted head to tail to ensure that pulses of a given polarity act on one or other as required. When a load is connected to the circuit a very fast switching action is obtained due to the high current which passes through the semiconductor components.

Description

PONT DIVISEUR DE TENSION A RAPPORT
COMMANDABLE ET APPLICATION AUX INVERSEURS ELECTRO
NIQUES
L'invention concerne un pont diviseur de tension à rapport commandable, du type pont électronique comprenant deux branches pourvues d'impédances dont l'une est variable et commandée. Elle s'étend aux applications de ce pont, en particulier pour réaliser des inverseurs électroniques à très faibles temps de commutation.
REPORTING VOLTAGE DIVIDER BRIDGE
COMMANDABLE AND APPLICATION TO ELECTRO INVERTERS
DOMINIONS
The invention relates to a controllable ratio voltage divider bridge of the electronic bridge type comprising two branches provided with impedances, one of which is variable and controlled. It extends to the applications of this bridge, in particular for producing electronic inverters with very low switching times.

On connait plusieurs types d'inverseurs électroniques permettant de disposer en sortie d'une tension complémentaire de la tension appliquée en entrée ; lorsqu'ils sont couplés en sortie à une charge fortement capacitive, ces inverseurs présentent l'inconvénient d'être soumis à l'alternative suivante : ou bien la commutation s'effectue de façon très lente dans ces inverseurs (supérieure-à 1 microseconde dans le cas d'un inverseur de technologie MOS couplée à une charge de 100 pico Farad), ou bien si l'on veut diminuer le temps de commutation, la puissance consommée est importante et est dissipée en continu aussi bien pendant les périodes transitoires que pendant les périodes stationnaires.En outre, dans ce dernier cas, et si la technologie utilisée est une technologie M.O.S. (cas le plus fréquent actuellement), le transistor de signal présente un encombrement très accru et très pénalisant. Several types of electronic inverters are known that make it possible to dispose at the output of a voltage complementary to the voltage applied at the input; when they are coupled at the output to a strongly capacitive load, these inverters have the disadvantage of being subjected to the following alternative: either the switching takes place very slowly in these inverters (greater than 1 microsecond in the case of a MOS technology inverter coupled to a load of 100 pico Farad), or if it is desired to reduce the switching time, the power consumed is significant and is dissipated continuously both during the transient periods and during stationary periods.In addition, in the latter case, and if the technology used is a MOS technology (Currently the most common case), the signal transistor has a greatly increased size and very penalizing.

Pour pallier ces inconvénients, on peut utiliser une channe dtinverseurs optimisée (de 7 inverseurs) qui permet de réduire notablement les temps de commutation et de les ramener à des valeurs de l'ordre de 50 nanosecondes dans le cas sus-évoqué d'inverseurs de technologie M.O.S., couplés à des chargesde l'ordre de 100 pico Farads ; toutefois, la surface occupée sur la puce de silicium devient alors de l'or- dre de 2000 fois plus grande que dans le cas d'un seul inverseur. Actuellement, cette solution est souvent choisie mais elle s'avère de plus en plus pénalisante copte-ten de la r- duction croissante des dimensions des composants électroniques intégrées.  To overcome these drawbacks, it is possible to use an optimized reversing channel (of 7 inverters) which makes it possible to significantly reduce the switching times and to reduce them to values of the order of 50 nanoseconds in the above-mentioned case of inverter reversers. MOS technology, coupled with loads of the order of 100 pico Farads; however, the area occupied on the silicon chip becomes about 2000 times larger than in the case of a single inverter. At present, this solution is often chosen, but it proves to be more and more disadvantageous in the growing reduction in the dimensions of the integrated electronic components.

La presente invention se propose de fou: nir une solution constituant un excellent compromis entre la durée des temps de commutation, les puissances consommées et les surfaces occupées. The present invention proposes to create a solution constituting an excellent compromise between the duration of the switching times, the power consumed and the occupied surfaces.

Un objectif de l'invention est en particulier d'autoriser, en technologie M.O.S., des temps de commutation de l'ordre de la dizaine de n,-moseconde pour des charges de plusieurs centaines de pico Farads. An object of the invention is in particular to allow, in M.O.S. technology, switching times of the order of tens of n, -mosecond for loads of several hundred pico Farads.

Un autre objectif est de fournir un dispositif qui ne consomme notablement de l'énergie que lors des périodes transitoires de commutation de sorte que l'énergie moyenne dissipée est extremement faible. Another objective is to provide a device that consumes significantly energy only during transient periods of switching so that the average energy dissipated is extremely low.

Un autre objectif est de fournir un inverseur dont l'encombrement est du même ordre de grandeur que celui d'un inverseur M.O.S. classique. Another objective is to provide an inverter whose size is of the same order of magnitude as that of an inverter M.O.S. classic.

A cet effet, l'inverseur électronique conforme à l'invention est constitué par un pont diviseur de tension à rapport commandable, de type nouveau ci-après défini. For this purpose, the electronic inverter according to the invention is constituted by a controllable ratio voltage divider bridge, new type hereinafter defined.

Bien entendu, l'invention s'étend au pont diviseur lui-meme en tant que tel, quelle que soit son application ; ce pont peut notamment servir à effectuer la charge ou la décharge de circuits capacitifs dans d'autres applications. Of course, the invention extends to the divider bridge itself as such, regardless of its application; this bridge can in particular be used to charge or discharge capacitive circuits in other applications.

Le pont diviseur visé par l'invention est du type comprenant une première branche d'impédance variable commandée en vue de fixer le rapport du pont, un circuit de commande de ladite impédance variable attaqué par un signal d'en treeu,ne seconde branche d'impédance déterminée, disposée en série avec la première branche, une source de teuton aux bornes des deux branches et un point milieu de sorti ;; selon la présente invention, le pont est caractérisé en ce que
au moins une des branches du pont comprend un composant semi-conducteur constitué.par une jonction
PN en série avec une ou des couches auxiliaires adaptées pour conférer audit composant semi-conducteur lorsqu'il est polarisé à travers une résistance une caractéristique courant/tension à ses bornes comportant une zone d'impédance négative séparant deux zones d'impédance positive dont l'un(e )correspond à une tension de polarisation inférieure à un seuiliet l'autre à une tension de polarisation supérieure à ce seuil(V5),
ledit composant semi-conducteur est associé à des moyens de génération d'impulsion synchrones du circuit de commande précité, lesdits moyens de génération-étant adaptés pour délivrer aux bornes du composant, aux instants de changement du rapport du pont, des impulsions de tension telles que l'amplitude de la tension aux bornes dudit composant semiconducteur s'élève au-dessus du seuil (Vs).
The divider bridge targeted by the invention is of the type comprising a first variable impedance branch controlled to fix the ratio of the bridge, a control circuit of said variable impedance driven by a signal of eneu, a second branch of determined impedance, arranged in series with the first branch, a source of teuton at the terminals of the two branches and a mid-point of exit; according to the present invention, the bridge is characterized in that
at least one of the branches of the bridge comprises a semiconductor component constituted by a junction
PN in series with one or more auxiliary layers adapted to impart to said semiconductor component, when biased through a resistor, a current / voltage characteristic across its terminals comprising a negative impedance area separating two positive impedance zones of which one one (e) corresponds to a bias voltage lower than one threshold and the other to a bias voltage higher than this threshold (V5),
said semiconductor component is associated with synchronous pulse generating means of the aforementioned control circuit, said generating means being adapted to deliver at the terminals of the component, at times of change of the ratio of the bridge, voltage pulses such as the magnitude of the voltage across said semiconductor component rises above the threshold (Vs).

Ainsi, au cours d'une commutation déclenchée parle circuit de commande sous l'influence du signal d'entrée (e), deux types d'effet se produisent dans le pont
une variation de l'impédance variable, comme dans le cas d'un pont diviseur classique,
et un changement brusque de l1impédance du composant semi-conducteur qui passe d'une zone d'impédance positive (R+) à l'autre-zone d'impédance positive (r+) en traversant la zone d'impédance négative (r-).
Thus, during a switching triggered by the control circuit under the influence of the input signal (e), two types of effects occur in the bridge
a variation of the variable impedance, as in the case of a conventional divider bridge,
and a sudden change in the impedance of the semiconductor component from one positive impedance area (R +) to the other positive impedance area (r +) across the negative impedance area (r-).

Ce deuxieme effet commandé par les moyens de génération d'impulsions entraîne au cours de la période transitoire de commutation l'apparition d'un courant de charge ou de décharge d'intensité très élevée alors qu'en dehors de ces périodes transitoires, ce courant demeure faible. Ainsi, le dispositif permet de commuter des quantités d'énergie élevées en des temps très courts sans consommer notablement de puissance en régime stationnaire. This second effect controlled by the pulse generating means causes, during the transient switching period, the appearance of a charge or discharge current of very high intensity, whereas outside these transient periods, this current remains weak. Thus, the device makes it possible to switch high amounts of energy in very short times without consuming substantially power in stationary mode.

Selon un mode de réalisation préféré qui confère au dispositif un encombrement réduit et le rend compa tillé avec une technologie M.O.S. standart, l'impédance de valeur variable, le circuit de commande de cette impédance et les moyens de génération d'impulsions sont formés par un transistor
M.O.S. (Metal Oxyde Semi-conducteur) ayant une capacité de grille attaquée par le signal d'entree/en vue de commander les variations d'impédance dudit transistor M.O.S. et ayant une capacité de recouvrement grille-drain, couplée à chaque composant semi-conducteur précité et de valeur adaptée pour permettre la génération des impulsions précitées sous l'effet des variations de la tension de grille.
According to a preferred embodiment which gives the device a small footprint and makes it compatible with a standart MOS technology, the variable value impedance, the control circuit of this impedance and the pulse generating means are formed by a transistor
MOS (Metal Oxide Semiconductor) having a gate capacitance driven by the input signal / for controlling the impedance variations of said MOS transistor and having a gate-drain overlap capability, coupled to each semiconductor component aforementioned and of suitable value to allow the generation of the aforementioned pulses under the effect of variations of the gate voltage.

Le composant semi-conducteur précité peut revêtir des formes de réalisation diverses permettant diobte- nir la caractéristique courant/tension définie précédemment. The aforementioned semiconductor component may take various embodiments to achieve the current / voltage characteristic previously defined.

Une structure (connue en elle-même) particulièrement adaptée pour ledit composant consiste à disposer la jonction PN déjà citée en série avec une couche semi-isolante (composée en particulier de silice ou silicium polycristallin ou fluorure de nickel ou nitrure d'aluminium) et une couche métallique (en particulier aluminium, or ou chrome), ces couches étant déposées successivement sur une des couches de la jonction PN.A structure (known in itself) particularly adapted for said component consists in arranging the PN junction already mentioned in series with a semi-insulating layer (composed in particular of silica or polycrystalline silicon or nickel fluoride or aluminum nitride) and a metal layer (in particular aluminum, gold or chromium), these layers being deposited successively on one of the layers of the PN junction.

I1 est à noter que par "semi-isolante" on qualifie toute couche qui permet un passage des électrons et un controle du courant d'électrons circulant entre la couche métallique et la bande de valence de la couche contigüe de la jonction PN. Cette propriété "semi-isolante" peut en particulier provenir non seulement de la nature du matériau mais encore de son épaisseur et d'éventuelles impuretés contenues dans celui-ci.Cette couche peut notamment être constituée par un matériau isolant pur en très faible épaisseur (inférieure à 100 Angstroms), ou par un semi-conducteur polycristallin pur, d'épaisseur plus importante (de l'ordre de plusieurs centaines d'Angströms) ou par un matériau isolant en couche épaisse mais contenant des impuretés ou encore par un matériau conducteur ionique de faible conductivité
L'invention ayant été exposée dans sa forme générale, d'autres caractéristiques, buts et avantages de celle-ci se dégageront de la description qui suit en référence aux dessins annexés, lesquels en présentent des modes de réalisation ainsi que des exemples ayant fait l'objet d'expérimentations : sur ces dessins qui font partie intégrante de la description
- les figures 1, 2 et-3 sont des schémas symboliques de trois modes de réalisation de ponts diviseurs conformes à l'invention,
- la figure 4 est une vue en coupe schématique d'un composant semi-conducteur du type N.I.S.S. (mental
Semi-Isolant, Silicium, Silicium) particulièrement adapté pour équiper les ponts diviseurs conformes à l'invention ou leurs applications,
- la figure 5b illustre la caractéristique courant/tension de ce composant -semi-conducteur lorsqu'il est polarisé conformément au schéma de la figure 5a,
- la figure 6 représente le schéma élec trique d'un inverseur ayant fait l'objet des expérimentations visées à l'exemple 1 ci-après,
- les figures 7a et 7b sont des diagrammes illustrant les performances de cet inverseur,
- la figure 8 et les figures 9a et 9b ont trait à un autre inverseur visé à l'exemple 2 ci-après,
- enfin, la figure 10 et les figures Ila, llb et llc ont trait à un autre inverseur, visé à l'exemple 3.
It should be noted that by "semi-insulating" is meant any layer that allows a passage of electrons and a control of the electron current flowing between the metal layer and the valence band of the contiguous layer of the PN junction. This "semi-insulating" property can in particular come not only from the nature of the material but also from its thickness and any impurities contained therein.This layer may in particular be constituted by a pure insulating material in very small thickness ( less than 100 Angstroms), or by a pure polycrystalline semiconductor, of greater thickness (of the order of several hundred Angstroms) or by a thick layer insulating material containing impurities or by a conductive material ionic low conductivity
As the invention has been explained in its general form, other features, objects, and advantages thereof will become apparent from the following description with reference to the accompanying drawings, which show embodiments thereof, as well as examples which have been disclosed. object of experimentation: on these drawings which are an integral part of the description
FIGS. 1, 2 and 3 are symbolic diagrams of three embodiments of dividing bridges according to the invention,
FIG. 4 is a schematic sectional view of a semiconductor component of the NISS type (mental
Semi-Insulator, Silicon, Silicon) particularly suitable for equipping the divider bridges according to the invention or their applications,
FIG. 5b illustrates the current / voltage characteristic of this semiconductor component when it is polarized according to the diagram of FIG. 5a,
FIG. 6 represents the electrical diagram of an inverter having been the subject of the experiments referred to in example 1 below,
FIGS. 7a and 7b are diagrams illustrating the performances of this inverter,
FIG. 8 and FIGS. 9a and 9b relate to another inverter referred to in example 2 below,
- Finally, Figure 10 and Figures Ila, llb and llc relate to another inverter, referred to in Example 3.

Pour faciliter la compréhension, on a repris sur les figures les mêmes références pour les parties communes des divers modes ou exemples de réalisation. For ease of understanding, the figures show the same references for the common parts of the various modes or examples of embodiment.

Le mode de réalisation de pont diviseur représenté à la figure 1 comprend deux branches : une première branche B1 contenant une impédance de type classique 1 de valeur ajustable, et une seconde branche B2 contenant un composant semi-conducteur 2 qui est décrit ci-après et forme l'impédance de cette branche. The divider bridge embodiment shown in FIG. 1 comprises two branches: a first branch B1 containing a conventional type 1 impedance of adjustable value, and a second branch B2 containing a semiconductor component 2 which is described below and form the impedance of this branch.

Les deux branches B1 et B2 sont disposées en série par rapport à une source de tension symbolisée en U et la sortie du pont diviseur est située en s entre les deux branches B1 et B2. The two branches B1 and B2 are arranged in series with respect to a voltage source symbolized in U and the output of the divider bridge is located in s between the two branches B1 and B2.

Par "impédance de type classique", on entend tout composant connu comportant une impédance positive de valeur connue ; dans le cas du mode de réalisation présentement décrit, cette impédance possède une valeur variable et peut notamment être constituée par une résistance variable ou un transistor M.O.S. (Metal Oxyde Semi-conducteur). By "conventional type impedance" is meant any known component having a positive impedance of known value; in the case of the embodiment currently described, this impedance has a variable value and may in particular be constituted by a variable resistor or a transistor M.O.S. (Metal Oxide Semiconductor).

De façon connue en soi, cette impédance est commandée par un circuit de commande 4 qui déclenche les variations de sa valeur. Ce circuit de commande est attaqué par un signal d'entrée e qui le déclenche ; l'entrée du circuit 4 constitue l'entrée e du pont diviseur (ou du dispositif application qui en est issu). In known manner, this impedance is controlled by a control circuit 4 which triggers the variations of its value. This control circuit is driven by an input signal e which triggers it; the input of the circuit 4 constitutes the input e of the divider bridge (or the application device which is derived therefrom).

Le composant semi-conducteur 2 (désigné par M.I.S.S. sur les schémas) est essentiellement constitué par une jonction PN en série avec des couches auxiliaires qui sont adaptées comme on le verra plus précisément plus loin, pour conférer audit composant une zone d'impédance négative. The semiconductor component 2 (designated as M.I.S.S. in the diagrams) is essentially constituted by a PN junction in series with auxiliary layers which are adapted as will be seen more precisely later, to give said component a negative impedance zone.

Ce composant 2 est associe a des moyens 5 de génération d'impul s ions, qui sont synchronisés avec le circuit de commande 4 précité. Ces moyens sont adaptés pour délivrer aux bornes du composant 2 des impulsions de tension aux instants de changement du rapport du pont (variation de l'impédance 1) de façon que la zone d'impédance négative soit atteinte lors de l'apparition desdites impulsions. This component 2 is associated with means 5 for generating pulses, which are synchronized with the aforementioned control circuit 4. These means are adapted to deliver at the terminals of the component 2 voltage pulses at times of change of the ratio of the bridge (variation of the impedance 1) so that the negative impedance area is reached during the appearance of said pulses.

En l'exemple de la figure 1, lorsque l'impédance 1 croît brusquement par-l'action du circuit de commande 4 et induit un accroissement de la tension de sortie S%8 11 impul- sion issue des moyens 5 amène le composant2à fonctionner en zone de résistance négative, permettant ainsi le passage d'un courant très élevé dans ledit composant 2. In the example of FIG. 1, when the impedance 1 increases abruptly by the action of the control circuit 4 and induces an increase in the output voltage S, the pulse from the means 5 causes the component 2 to operate. in a zone of negative resistance, thus allowing the passage of a very high current in said component 2.

Lorsque le pont est couplé en sortie à-un circuit extérieur appelé à être chargé, le passage d'un courant élevé dans la branche B2 engendre une commutation très rapide de la tension de sortie s, même lorsque le circuit à charger présente une forte charge capacitive. En effet, le temps de charge (c'est-à-dire la duree de la commutation) varie directement en fonction du rapport de la capacité du circuit extérieur de sortie à l'intensité du courant disponible lors de la charge. When the bridge is coupled at the output to an external circuit to be charged, the passage of a high current in the branch B2 generates a very fast switching of the output voltage s, even when the circuit to be loaded has a high load capacitive. Indeed, the charging time (ie the duration of the switching) varies directly as a function of the ratio of the capacity of the external output circuit to the intensity of the current available during charging.

Les circuits de commande 4 et moyens de génération 5 peuvent revetir des formes diverses ; comme on le verra, ils peuvent en technologie M.O.S. ne former qu'un seul élément avec l'impédance classique 1 (convenablement choisie à
Cet effet).
The control circuits 4 and generation means 5 can be of various shapes; as we will see, they can in MOS technology form only one element with the classical impedance 1 (suitably chosen to
This effect).

Le mode de réalisation représenté à la figure 2 présente une structure générale analogue à la précédente et on retrouve sur cette figure les éléments essentiels portés à la figure 1 : branche B1, branche B2, sortie s, circuit de commande 4, entrée e, moyens de génération d'impulsion 5. The embodiment shown in FIG. 2 has a general structure analogous to the previous one and this figure shows the essential elements shown in FIG. 1: branch B1, branch B2, output s, control circuit 4, input e, means pulse generation 5.

En cet exemple, la première branche B1 comprend,d'une part une impédance de type classique 6 de valeur ajustable commandée par le circuit de commande 4, d'autre part, un composant semi-conducteur 7 du même type que le composant 2 et disposé en parallèle avec l'impédance 6. In this example, the first branch B1 comprises, on the one hand, a conventional type impedance 6 of adjustable value controlled by the control circuit 4, on the other hand, a semiconductor component 7 of the same type as the component 2 and arranged in parallel with the impedance 6.

La seconde franche B2 contient une impédance de type classique 8 de valeur déterminée (cette impé dance est en l'exemple fixe mais pourrait être variable et commandée). The second free B2 contains an impedance of the classical type 8 of determined value (this impedance is in the fixed example but could be variable and controlled).

Dans ce mode de réalisation, lorsque l'impédance 6 décroît brusquement par l'action du circuit de commande 4 et induit une décroissance de la tension de sortie s, l'impulsion issue des moyens 5 amène le composant 7 à fonctionner en zone d'impédance négative, permettant ainsi le passage d'un courant tres élevé dans ledit composant 7. In this embodiment, when the impedance 6 decreases abruptly by the action of the control circuit 4 and induces a decrease in the output voltage s, the pulse from the means 5 causes the component 7 to operate in a zone of negative impedance, thus allowing the passage of a very high current in said component 7.

Lorsque le pont est couplé en sortie à un circuit extérieur appelé à être déchargé, le passage d'un courant élevé dans le composant 7 engendre une commutation très rapide de la tension de sortie mme lorsque le circuit à dé- charger présente une forte charge capacitive. When the bridge is coupled at the output to an external circuit destined to be discharged, the passage of a high current in the component 7 generates a very fast switching of the output voltage even when the circuit to be discharged has a high capacitive load. .

Ainsi, le pont de la figure 1 permet une commutation très rapide dans le cas où le circuit extérieur est chargé au cours de celle-ci et le pont de la figure 2 remplit la même fonction dans le cas où se produit une décharge du circuit extérieur. Thus, the bridge of Figure 1 allows a very fast switching in the case where the external circuit is loaded during it and the bridge of Figure 2 performs the same function in the case where occurs a discharge of the external circuit .

La figure 3 présente un mode de réalisation permettant d'obtenir une commutation rapide aussi bien dans le cas de la charge que dans celui de la décharge d'un circuit extérieur. Ce mode de réalisation qui représente une synthèse des deux précédents, se caractérise en ce que
la première branche B1. comprend, d'une part, une impédance de type classique 9 de valeur ajustable, commandée par le circuit de commande 4, d'autre part, un composant semi-conducteur 10 tel que précité, disposé en parallèle avec ladite impédance de type classique 9,
la seconde branche B2 contient un autre composant semi-conducteur 11 tel que précité, lequel constitue l'impédance de celle-ci,
les deux composants semi-conducteurs 10, 11 sont associés à des moyens génération d'impulsions du type sus-évoqué , adaptés pour amener chacun desdits composants à fonctionner dans & zone d'impédance négative aux instants de changement du rapport du pont.
FIG. 3 shows an embodiment making it possible to obtain a fast switching both in the case of the load and in that of the discharge of an external circuit. This embodiment, which represents a synthesis of the two previous ones, is characterized in that
the first branch B1. comprises, on the one hand, an impedance of conventional type 9 of adjustable value, controlled by the control circuit 4, on the other hand, a semiconductor component 10 as mentioned above, arranged in parallel with said conventional impedance type 9 ,
the second branch B2 contains another semiconductor component 11 as mentioned above, which constitutes the impedance thereof,
the two semiconductor components 10, 11 are associated with pulse generation means of the above-mentioned type, adapted to cause each of said components to operate in the negative impedance zone at times of change of the ratio of the bridge.

En outre, les composants 10 et 11 sont montés tête-bêche l'un par rapport à l'autre de sorte que les impulsions d'un signe donné jouent sur l'un des deux et que les impulsions de signe contraire jouent sur l'autre composant. In addition, the components 10 and 11 are mounted head-to-tail with respect to each other so that the pulses of a given sign play on one of the two and the opposite-sign pulses play on the other. other component.

Lors de la charge du circuit extérieur, la commutation s'effectue en un laps de temps très bref grâce au courant élevé qui traverse le composant 11 et lors de la décharge, la commutation s'effectue également en un laps de temps très bref grâce au courant élevé qui traverse le composant 10. When charging the external circuit, the switching takes place in a very short time thanks to the high current flowing through the component 11 and during the discharge, the switching is also carried out in a very short time thanks to the high current flowing through the component 10.

La figure 4 illustre un mode de réalisation préférentiel d'un composant semi-conducteur tel que susévoqué. Un tel composant est particulièrement adapté à une technologie M.O.S. mais peut également être utilisé dans d'autres formes d'exécution des circuits. FIG. 4 illustrates a preferred embodiment of a semiconductor component such as the one mentioned above. Such a component is particularly suitable for a M.O.S. but can also be used in other embodiments of the circuits.

Ce composant du type M.I.S.S. comprend un substrat de silicium 12 du type P ou N, une couche de silicium 13 du type N ou P formant une jonction PN avec le substrat, une couche ce silice 14 déposée sur la couche 13 et une couche mé tallique 15 en particulier une couche d'aluminium. This component of the type M.I.S.S. comprises a silicon substrate 12 of the P or N type, a N or P-type silicon layer 13 forming a PN junction with the substrate, a silica layer 14 deposited on the layer 13 and a metallic layer 15, in particular a layer aluminum.

La couche de silicium 13 présente en l'exemple une épaisseur de 5 à 10 microns, la couche de silice 14 une épaisseur inférieure à 100 Angströms et la couche métallique 15 une épaisseur de quelques milliers d'Angströms. The silicon layer 13 has in the example a thickness of 5 to 10 microns, the silica layer 14 a thickness less than 100 Angstroms and the metal layer 15 a thickness of a few thousand Angstroms.

Dans les expérimentations faisant l'objet des exemples 1, 2, et 3 décrits plus loin, la couche métallique 15 forme une électrode ayant un diamètre d'environ 160 microns. In the experiments described in Examples 1, 2, and 3 described below, the metal layer 15 forms an electrode having a diameter of about 160 microns.

La caractéristique courant/tension de ce composant peut s'analyser de façon simple en le polarisant au travers d'une résistance comme illustre le schéma de la figure 5a où le composant semi-conducteur est désigné par la référence 16 et la résistance par la référence 17. La tension de polarisation est notée P, cependant que la tension apparaissant aux bornes du composant 16 est notée V et que le courant traversant le composant est noté i. The current / voltage characteristic of this component can be analyzed in a simple way by polarizing it through a resistor as shown in the diagram of FIG. 5a where the semiconductor component is designated by the reference 16 and the resistance by the reference 17. The bias voltage is noted P, while the voltage appearing across the component 16 is noted V and the current flowing through the component is noted i.

La figure 5b représente, d'une part, en traits pleins et discontinus, la caractéristique courant/tension i(V) du composant, d'autre part, en pointillés, les variations du courant i (P) en fonction des variations de la tension de polarisation P appliquée. FIG. 5b represents, on the one hand, in solid and discontinuous lines, the current / voltage characteristic i (V) of the component, on the other hand, in dashed lines, the variations of the current i (P) as a function of the variations of the bias voltage P applied.

-La caractéristique courant/tension i (V) du composant se caractérise par la présence de trois zones
une zone R+ d'impédance positive (de l'ordre de quelques dizaines de kiloohms en l'exemple) lorsque la tension de polarisation P est inférieure à un seuil
Vs (de l'ordre de quelques volts),
une zone r d'impédance négative qui est traversée lorsque la tension de polarisation P devient supérieure à Vs,
et une zone r+ d'impédance positive (de l'ordre de quelques centaines d'ohms en l'exemple) qui suit la zone r lorsque la tension de polarisation P continue à s'élever au-delà de Vs.
The current / voltage characteristic i (V) of the component is characterized by the presence of three zones
a positive impedance R + zone (of the order of a few tens of kiloohms in the example) when the polarization voltage P is below a threshold
Vs (of the order of a few volts),
a zone r of negative impedance which is crossed when the polarization voltage P becomes greater than Vs,
and a r + zone of positive impedance (of the order of a few hundred ohms in the example) which follows the zone r when the polarization voltage P continues to rise beyond Vs.

Dans le dispositif de l'invention, le composant fonctionne dans sa zone R+ en dehors des périodes transitoires de commutation et fonctionne dans les zones r et r+ pendant les brèves périodes de commutation. Ainsi, la puissance moyenne dissipée est très réduite puisque la résistance équivalente du composant ne présente une faible valeur que pendant les périodes transitoires de commutation. In the device of the invention, the component operates in its R + zone outside the transient switching periods and operates in the zones r and r + during the brief switching periods. Thus, the average power dissipated is very small since the equivalent resistance of the component has a low value only during transient periods of switching.

Les exemples 1, 2 et 3 donnés ci-après illustrent en référence aux figures 6 à llc le fonctionnement et les performances d'inverseurs conformes à l'invention constitués respectivement par des ponts du type de ceux des figures 1, 2 et 3, équipés de composants
du type de celui de la figure 4 dont la caractéristique courant/ tension possède l'allure de celle schématisée à la figure 5b tels que ci-dessus évoqués (Fig. 4).
Examples 1, 2 and 3 given below illustrate with reference to FIGS. 6 to 11c the operation and the performance of inverters according to the invention constituted respectively by bridges of the type of those of FIGS. 1, 2 and 3, equipped with of components
the type of that of Figure 4, the current / voltage characteristic has the shape of that shown schematically in Figure 5b as mentioned above (Figure 4).

EXEMPLE 1
Cet exemple a trait à un inverseur dont le schéma électronique est fourni à la figure 6 ; un transistor
M.O.S. 18 forme, à la fois l'impédance variable de la branche
B1 (constituée par la résistance du canal du transistor), le circuit de commande de celle-ci (constitué par la capacité de grille du transistor) et les moyens de génération d'impulsion (constitués par la capacité de recouvrement grille-drain du transistor).
EXAMPLE 1
This example relates to an inverter whose electronic diagram is provided in Figure 6; a transistor
MOS 18 forms, both the variable impedance of the branch
B1 (constituted by the resistance of the transistor channel), the control circuit thereof (consisting of the gate capacitance of the transistor) and the pulse generating means (constituted by the gate-drain capacitance of the transistor ).

A cet effet, le transistor 18 est monté de sorte que sa capacité de grille soit attaqué: par le signal d'entrée e et que sa capacité de recouvrement grille-drain soit couplée au composant semi-conducteur 19 de la branche B2 (composant du type M.I.S.S. précédemment décrit). De plus, les
valeurs des caractéristiques du transistor 18 sont choisies de façon à permettre, sous l'effet des variations de la tension de la grille e, la génération d'impulsions d'amplitude suffisante pour élever la tension aux bornes du composant semi-conducteur 19 au-delà de la valeur de seuil Vs de celui-ci.
For this purpose, the transistor 18 is mounted so that its gate capacitance is driven: by the input signal e and its gate-drain overlap capacitance is coupled to the semiconductor component 19 of the branch B2 (component of the previously described MISS type). Moreover, the
The values of the characteristics of the transistor 18 are chosen so as to enable, under the effect of the variations of the voltage of the gate e, the generation of pulses of sufficient amplitude to raise the voltage across the semiconductor component 19 beyond the threshold value Vs thereof.

En outre, pour que le dispositif soit apte à remplir sa fonction d'inverseur, le transistor 18 et le composant semi-conducteur 19 sont choisis de façon que les relations suivantes soient satisfaites
VS ) U (l - Ron
R + Ron
Ron . g (V U R + Ron T où : U est la tension d'alimentation aux bornes des deux bran
ches B et B2,
Ron la résistance de canal du transistor 18,
V T la tension de seuil du transistor 18,
VS la tension de seuil déjà évoquée du composant 19,
R+ l'impédance positive déjà évoquée dudit composant 19.
In addition, for the device to be able to fulfill its function of inverter, the transistor 18 and the semiconductor component 19 are chosen so that the following relationships are satisfied.
VS) U (l - Ron
R + Ron
Ron. g (VUR + Ron T where: U is the supply voltage across the two branches
B and B2,
Ron the transistor 18 channel resistor,
VT the threshold voltage of transistor 18,
VS the threshold voltage already mentioned for component 19,
R + the positive impedance already mentioned of said component 19.

Le respect de ces relations conditionne la stabilité des niveaux logiques haut et bas à la sortie s. Respecting these relationships conditions the stability of the logic levels high and low at the output s.

Le fonctionnement et les performances qui sont commentés ci-après ont été obtenus avec les paramètres suivants
- tension d'alimentation U = 3 volts
- tension de seuil Vs = 2,1 volts
- impédance R+ du composant 19 = 50 kilo ohms
- impédance r+ = 200 ohms
- transistor M.O.S. 18 ayant les caractéristiques
suivantes : Ron = 30 kilo ohms
V = 2 volts
L'inverseur a été couplé à une charge extérieure de valeur égale à 100 pico Farads.
The operation and performances that are commented below have been obtained with the following parameters
- supply voltage U = 3 volts
threshold voltage Vs = 2.1 volts
R + impedance of the component 19 = 50 kilo ohms
impedance r + = 200 ohms
- MOS transistor 18 having the characteristics
following ones: Ron = 30 kilo ohms
V = 2 volts
The inverter was coupled to an external load of value equal to 100 pico farads.

La figure 7a représente en fonction du temps le signal d'entrée e appliqué sur la grille du transis tor 18 et les variations conséquentes de la tension de sortie s. On constate, en premier lieu, que le dispositif remplit bien le rôle d'un inverseur puisque les signaux e et s sont complé dentaires
La figure 7a donne également, en fonction du temps, les variations du courant I fourni par l'alimentation
U. On peut constater que le courant I reste très faible en dehors de la période transitoire de charge de la capacité de sortie.
FIG. 7a shows, as a function of time, the input signal e applied to the gate of the transis tor 18 and the consequent variations in the output voltage s. First of all, the device fulfills the role of an inverter since the signals e and s are complementary to the dental
FIG. 7a also gives, as a function of time, the variations of the current I supplied by the power supply.
U. It can be seen that the current I remains very low outside the transient load period of the output capacitance.

La figure 7b est un diagramme à échelle des temps dilatée, montrant les front F1 des signaux au cours de la charge. Le front d'entrée possédant un temps de descente de l'ordre de 25 nanosecondes, on peut constater que le temps de montée correspondant du signal de sortie s n'excède pas 50 nanosecondes, ce qui représente une performance exception- nelle pour un inverseur seul couplé à une charge de 100 pico
Farads
Par ailleurs, cette figure 7b confirme que le courant est négligeable pendant les phases stationnaires, et ce, alors que le courant de charge est très élevé pendant la transition (de l'ordre de 5 milli-Ampères) : en conséquence, l'énergie consommée par l'inverseur (en dehors de celle servant à la charge du circuit extérieur) est négligeable.
Figure 7b is an expanded time scale diagram showing the F1 front of the signals during charging. Since the input front has a descent time of about 25 nanoseconds, it can be seen that the corresponding rise time of the output signal s does not exceed 50 nanoseconds, which represents an exceptional performance for an inverter only coupled to a load of 100 pico
farads
Moreover, this FIG. 7b confirms that the current is negligible during the stationary phases, and this, while the charge current is very high during the transition (of the order of 5 milliamperes): consequently, the energy consumed by the inverter (apart from that used to charge the external circuit) is negligible.

Des essais analogues ont été réalisés sur une charge en sortie de 230 pico Farads : le temps de commutation a alors été de l'ordre de 70 nanosecondes. Similar tests were performed on an output load of 230 pico farads: the switching time was then of the order of 70 nanoseconds.

EXEMPLE 2
Cet exemple a trait- à un inverseur dont le schéma électronique est fourni à la figure 8.
EXAMPLE 2
This example relates to an inverter whose electronic diagram is provided in FIG.

La branche B1 comporte un transistor
M.O.S. 20 en parallèle avec un composant semi-conducteur 21 (du type M.I.S.S. précédemment décrit). Le transistor ,O,S.
The branch B1 includes a transistor
MOS 20 in parallel with a semiconductor component 21 (of the MISS type previously described). The transistor, O, S.

20 forme à la fois l'impédance variable du dispositif le circuit de commande de celle-ci et les moyens de gérlération d'impulsion, de la même manière que le transistor 18 dans l'exemple précédent.20 forms both the variable impedance of the device control circuit thereof and the pulse management means, in the same manner as the transistor 18 in the previous example.

A cet effet, le transistor 20 est monté de sorte que sa capacité de grille soit attaquée par le signal d'entrée e et que sa capacité de recouvrement grille-drain soit couplée au composant semi-conducteur 21. For this purpose, the transistor 20 is mounted so that its gate capacitance is driven by the input signal e and its gate-drain overlap capacitance is coupled to the semiconductor component 21.

Dans sa seconde branche B2, l'inverseur comprend un transistor M.O.S. 22 monté en transistor de charge, c'est-à-dire avec sa grille reliée au drain ; il définit ainsi un courant lo lorsque il est soumis à une tension drain-source égale à la tension d'alimentation U. In its second branch B2, the inverter comprises a transistor M.O.S. 22 mounted in charge transistor, that is to say with its gate connected to the drain; it thus defines a current lo when it is subjected to a drain-source voltage equal to the supply voltage U.

Pour que le dispositif soit apte à remplir sa fonction d'inverseur, les transistor 20, composant semiconducteur 21 et transistor 22 sont choisis de façon que les relations suivantes soient satisfaites entre leurs paramètres
( VU < R+ . Io < VS où : V est la tension de seuil du transistor 20,
l'impédance positive du composant semi-conducteur21
VS la tension de seuil de ce composant le le courant défini par le transistor 22.
In order for the device to be able to fulfill its function as an inverter, the semiconductors 21 and transistor 22 are selected so that the following relationships are satisfied between their parameters.
Where V is the threshold voltage of transistor 20,
the positive impedance of the semiconductor component21
VS the threshold voltage of this component the current defined by the transistor 22.

De la même façon que précédemment, le respect de ces relations conditionne la stabilité des niveaux logiques haut et bas à la sortie s. In the same way as before, the respect of these relations conditions the stability of the logical levels high and low at the exit s.

Le fonctionnement et les performances qui sont commentées ci-après ont été obtenus avec les paramètres suivants :
tension d'alimentation U = 7,8 volts
tension de seuil Vs = 3 volts
impédance R+ = 52 kilo ohms
impédance r+ = ohms
tension de seuil VT du transistor 20 = 2 volts
défini par le transistor 22 = 50 microampères
L'inverseur a été couplé à une charge extérieure de valeur égale à 100 pico Farads.
The operation and performances that are commented below have been obtained with the following parameters:
supply voltage U = 7.8 volts
threshold voltage Vs = 3 volts
impedance R + = 52 kilo ohms
impedance r + = ohms
threshold voltage VT of transistor 20 = 2 volts
defined by the transistor 22 = 50 microamperes
The inverter was coupled to an external load of value equal to 100 pico farads.

La figure 9a représente en fonction du temps le signal d'entrée e appliqué sur la grille du transistor 20 et les variations conséquentes de la tension de sortie s. De même que précédemment, on constate que la fonction inverseur est réalisée, que les temps de commutation (en cet exemple pour la décharge : front F2) sont très faibles et de l'ordre de 50 nanosecondes (Figure 9 et que le courant I pen dant la phase stationnaire reste inférieur à 30 micro-amperes.  FIG. 9a represents, as a function of time, the input signal e applied to the gate of the transistor 20 and the consequent variations in the output voltage s. As previously, it is found that the inverter function is performed, that the switching times (in this example for the discharge: F2 front) are very low and of the order of 50 nanoseconds (Figure 9 and that the current I pen the stationary phase remains below 30 micro-amperes.

Les mêmes conclusions que précédemment peuvent être faites pour ce qui concerne la décharge du circuit extérieur de sortie. The same conclusions as above can be made with regard to the discharge of the external output circuit.

EXEMPLE 3
Cet exemple à trait à un inverseur dont le schéma électronique est fourni à la figure 10.
EXAMPLE 3
This example relates to an inverter whose electronic diagram is provided in Figure 10.

Le branche B1 comporte un transistor
M.O.S. 23 disposé en parallèle avec un composant semi-conducteur 24 (du type M.I.S.S. dejà décrit). La branche B2 est constituée par un composant semi-conducteur 25 (du type M.I.S.S.
The branch B1 includes a transistor
MOS 23 arranged in parallel with a semiconductor component 24 (of the MISS type already described). Branch B2 is constituted by a semiconductor component 25 (of the MISS type

déjà décrit).already described).

Le transistor 23 est monté de sorte que sa capacité de grille soit attaquée par le signal d'entrée e et que sa capacité de recouvrement grille-drain soit couplée aux deux composants semi-conducteurs 24 et 25 qui sont montés tête-bêche l'un par rapport à l'autre. The transistor 23 is mounted so that its gate capacitance is driven by the input signal e and its gate-drain overlap capacitance is coupled to the two semiconductor components 24 and 25 which are mounted head-to-tail. compared to each other.

En outre, pour que le dispositif soit apte à remplir sa fonction d'inverseur, le transistor 23 et les composants semi-conducteur 24 et 25 sont choisis de façon que leurs paramètres satisfassent les relations suivantes
R+
(-------). U < VS1
(R+1 + R+1+2.
In addition, for the device to be able to fulfill its function of inverter, the transistor 23 and the semiconductor components 24 and 25 are chosen so that their parameters satisfy the following relations
R +
(-------). U <VS1
(R + 1 + R + 1 + 2.


2
R l + R 2 2
+ 0 < VT < ------- .U
R+1 + R+2
Ron
(1 - R+ + -). u < Vs2
2 Ron 2
Ron + U < VT U
Ror.+ R 2
où : VT est la tension de seuil du transistor 23,
Ron la résistance de canal de celui-ci,
V la tension de seuil du composant semi-conducteur 24 Sî
R1 son impédance positive pour une polarisation infé-
rieure au seuil Vs
V la tension de seuil du composant semi-conducteur 25
2
R2 son impédance positive pour une polarisation infé
rieure'au seuil Vs
U la tension d'alimentation.

2
R l + R 2 2
+ 0 <VT <------- .U
R + 1 + R + 2
Ron
(1 - R + + -). u <Vs2
2 Ron 2
Ron + U <VT U
Ror. + R 2
where: VT is the threshold voltage of the transistor 23,
Ron the channel resistance of it,
V the threshold voltage of the semiconductor component 24
R1 its positive impedance for a lower polarization
above threshold Vs
V the threshold voltage of the semiconductor component 25
2
R2 its positive impedance for a lower polarization
above threshold Vs
U the supply voltage.

Le respect de ces relations conditionne la stabilité des niveaux logiques haut et bas à la sortie s. Respecting these relationships conditions the stability of the logic levels high and low at the output s.

Le fonctionnement et les performances illustrées aux figures lla, 1-lb et îlc ont été obtenus avec les paramètres suivants
V8 = 2,7 volts 2
V = 1,9 volts Sî
U = 3 volts
V T = 1 volt
R1 = 50 kilo ohms
R2 = 75 --kiloohms
Ron = 13,5 kilo ohms
L'inverseur a été couplé à une charge extérieure de 100 pico Farads.
The operation and performance illustrated in FIGS. 11a, 1b and 1c were obtained with the following parameters:
V8 = 2.7 volts 2
V = 1.9 volts
U = 3 volts
VT = 1 volt
R1 = 50 kilo ohms
R2 = 75 --kiloohms
Ron = 13.5 kilo ohms
The inverter was coupled to an external load of 100 pico farads.

La figure llb est un diagramme à échelle de temps dilatée montrant les fronts F3 lors de la charge et la figure llc un diagramme analogue, montrant les fronts F4 lors de la décharge ; les temps de commutation sont très faibles aussi bien à la charge qu'à la décharge (de l'ordre de 50 nanosecondes).  Fig. 11b is an expanded time scale diagram showing the F3 fronts during charging and Fig. 11c is a similar diagram showing the F4 fronts at the discharge; the switching times are very low both at load and at discharge (of the order of 50 nanoseconds).

Claims (12)

REVENDICATIONS 1/ - Pont diviseur de tension à rapport commandable, du type comprenant une première branche (B1) d'impédance variable commandée en vue de fixer le rapport du pont, un circuit (4) de commande de ladite impédance variable attaqué par un signal d'entrée (e), une seconde branche (B2) d'ìm- pédance déterminée, disposée en série avec la première branche (B1) une source de tension (U) aux bornes des deux branches et un point milieu de sortie (s), ledit dispositif étant caractérisé en ce que 1 / - Controllable ratio voltage divider bridge, of the type comprising a first branch (B1) variable impedance controlled to fix the ratio of the bridge, a circuit (4) for controlling said variable impedance attacked by a signal d input (e), a second branch (B2) of determined impedance, arranged in series with the first branch (B1) a voltage source (U) across the two branches and an output midpoint (s) , said device being characterized in that au moins une des branches (B1, B2) du pont comprend un composant semi-conducteur (2, 7, 10 ou 11) constitué par une jonction PN (12, 13) en série avec une ou des couches auxiliaires (14, 15) adaptées pour conférer audit composant semi-conducteur lorsqu'il est polarise à travers une résistance (17) une caractéristique courant/tension a ses bornes comportant une zone d'impédance négative (r-) séparant deux zones d'impédance positive (R+, r) dont l'une (/) cor- respond à une tension de polarisation (P) inférieure a un seuil (V8) et l'autre à une tension de polarisation (P) supé- rieure à ce seuil (Vs),  at least one of the branches (B1, B2) of the bridge comprises a semiconductor component (2, 7, 10 or 11) constituted by a PN junction (12, 13) in series with one or more auxiliary layers (14, 15) adapted to impart to said semiconductor component when it is biased across a resistor (17) a current / voltage characteristic across its terminals having a negative impedance area (r-) separating two positive impedance areas (R +, r ) one of which (/) corresponds to a bias voltage (P) less than one threshold (V8) and the other to a bias voltage (P) greater than this threshold (Vs), ledit composant semi-conducteur (2, 7, 10 ou 11) est associé à des moyens de génération d'impulsions (5) synchrones du circuit de commande (4) précité, lesdits moyens de génération (5) étant adaptés pour délivrer aux bornes du composant, aux instants de changement du rapport du pont, des impulsions de tension telles que l'amplitude de la tension aux bornes dudit composant semi-conducteur s'élève audessus du seuil (Vs).  said semiconductor component (2, 7, 10 or 11) is associated with means for generating synchronous pulses (5) of said control circuit (4), said generating means (5) being adapted to deliver at the terminals of the component, at times of change of the bridge ratio, voltage pulses such that the amplitude of the voltage across said semiconductor component rises above the threshold (Vs). 2/ - Pont diviseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que seule la seconde branche (B2) comprend un composant semi-conducteur (2) telqueprécité, lequel constitue l'impédance de celle-ci, la première branche ( contenant une impédance de type classique (l) de valeur ajustable commandée par le circuit de commande (4)  2 / - bridge divider according to claim 1, characterized in that only the second branch (B2) comprises a semiconductor component (2) asqueprécité, which constitutes the impedance thereof, the first branch (containing an impedance of conventional type (l) of adjustable value controlled by the control circuit (4) 3/ - Pont diviseur selon la revendicawsion 1, caractérisé en ce que 3 / - divider bridge according to revendicawsion 1, characterized in that la premiere branche 5Bli comprend, dlune part, une impédance de type classique (6) de valeur ajustable, commandée par le circuit de commande (4), d'autre part, un composant semi-conducteur (7) telqueprécité disposé en parallèle avec ladite impédance de type classique (6), the first branch 5Bli comprises, on the one hand, an impedance of conventional type (6) of adjustable value, controlled by the control circuit (4), on the other hand, a semiconductor component (7) asprepared disposed in parallel with said impedance of conventional type (6), . la seconde franche (B2) contient une impédance de type classique (8) de valeur déterminée. . the second free (B2) contains an impedance of conventional type (8) of determined value. 4/ - Pont diviseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que : 4 / - divider bridge according to claim 1, characterized in that: . la première branche (B13 comprend, d'une part, une impédance de type classique (o) de valeur ajustable, commandée par le circuit de commande (4), d'autre part, un composant semi-conducteur (10) tel que précité disposé en parallèle avec ladite impédance de type classique (9), . the first branch (B13 comprises, on the one hand, an impedance of conventional type (o) of adjustable value, controlled by the control circuit (4), on the other hand, a semiconductor component (10) as mentioned above arranged in parallel with said conventional type impedance (9), la seconde franche (B2) contient un autre composant semi-conducteur (11) tel que précité, lequel constitue l'impédance de celle-ci, the second free (B2) contains another semiconductor component (11) as mentioned above, which constitutes the impedance thereof, les deux composants semi-conducteurs (10, 11) sont associés à des moyens de génération d'impulsions du type sus-évoqué (5), adaptés pour élever l'amplitude de la tension aux bornes de l'un ou de l'autre desdits composants (10 ou 11) au-dessus de sa tension de seuil- (Vs) aux instants de changement du rapport du pont. the two semiconductor components (10, 11) are associated with pulse generating means of the above-mentioned type (5), adapted to raise the amplitude of the voltage across one or the other said components (10 or 11) above its threshold voltage (Vs) at times of change of the ratio of the bridge. 5/ - Pont diviseur selon l'une des revendications 1, 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que l'impédance de valeur variable (1, 6 ou 9), le circuit de commande (4) de cette impédance et les moyens de génération d'impulsions (5) sont formés par un transistor M.O.S. (Metal Oxyde Semi-conducteur) ayant une capacité de grille attaquée par le signal d'entrée (e) en vue de commander les variations d'impédance dudit transistor M.O.S. et ayant une capacité de recouvrement grilledrain, couplée à chaque composant semi-conducteur précité et de valeur adaptée pour permettre la génération des impulsions précitées sous l'effet des variations de la tension de grille. 5 / - divider bridge according to one of claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that the variable value impedance (1, 6 or 9), the control circuit (4) of this impedance and the means for generating pulses (5) are formed by a MOS transistor (Metal Oxide Semiconductor) having a gate capacitance driven by the input signal (e) for controlling impedance variations of said M.O.S. and having a bulk capacitance, coupled to each aforementioned semiconductor component and of suitable value to allow the generation of the aforementioned pulses under the effect of variations of the gate voltage. 6/ - Pont diviseur selon l'une des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que chaque composant semi-conducteur tel que précité est constitué par une jonction PN (12, 13) disposée en série avec des couches auxiliaires formées par une couche semi-isolante (14) et une couche métallique (15), déposées successivement sur une des couches (13) de la jonction PN.  6 / - bridge divider according to one of claims 1, 2, 3, 4 or 5, characterized in that each semiconductor component as mentioned above is constituted by a PN junction (12, 13) arranged in series with layers auxiliaries formed by a semi-insulating layer (14) and a metal layer (15) successively deposited on one of the layers (13) of the PN junction. 7/ - Pont diviseur selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque composant semi-conducteur présente une structure de type M.I.S.S., composée d'une couche métallique (15), d'une couche de silice (14) permettant le passage des électrons, d'une couche de silicium du type N ou P (13) et d'un substrat de silicium du type P ou N (12). 7 / - divider bridge according to claim 6, characterized in that each semiconductor component has a structure of MISS type, composed of a metal layer (15), a silica layer (14) allowing the passage of electrons , an N or P type silicon layer (13) and a P or N type silicon substrate (12). 8/ - Inverseur électronique destiné à fournir en sortie une tension complémentaire d'une tension appliquée en entrée, caractérisé en ce qu'il est constitué par un pont diviseur conforme à l'une des revendications 1 à 7, l'entrée étant constituée par l'entrée du circuit de commande et la sortie par le point milieu du pont. 8 / - electronic inverter for outputting a voltage complementary to an input voltage, characterized in that it consists of a divider bridge according to one of claims 1 to 7, the input being constituted by the input of the control circuit and the output by the midpoint of the bridge. 9/ - Inverseur électronique selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend 9 / - electronic inverter according to claim 8, characterized in that it comprises dans sa première branche (B1), un transistor M.O.S. (18) ayant une résistance de canal Ron et une tension de seuil VT, in its first branch (B1), a transistor M.O.S. (18) having a Ron channel resistance and a VT threshold voltage, dans sa seconde branche (B2) un composant semi-conducteur M.I.S.S. (19) ayant une tension de seuil (Vs) et une impédance positive R+ pour une tension de polarisation inférieure au seuil (Vs),  in its second branch (B2) a semiconductor component M.I.S.S. (19) having a threshold voltage (Vs) and a positive impedance R + for a lower bias voltage (Vs), ledit transistor (18) et ledit composant semi-conducteur (19) étant choisis de façon que leurs paramètres satisfassent les relations suivantes said transistor (18) and said semiconductor component (19) being selected so that their parameters satisfy the following relationships v U (1 - ~ Ron v U (1 - ~ Ron R + Ron R + Ron Ron ) U < VT vU  Ron) U <VT SE R+ + Ron où U est la tension de la source d'alimentation aux bornes des deux branches (B1 et B2). R + + Ron where U is the voltage of the power source across the two branches (B1 and B2). 10/ - Inverseur électronique selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend 10 / - electronic inverter according to claim 8, characterized in that it comprises dans sa première branche (bu), un transistor M.O.S. (20) disposé en parallèle avec un composant semi-conducteur M.I.S.S. (21), le transistor (20) ayant une tension de seuil VT, et le composant semi-conducteur (21) une tension de seuil Vs et une impédance positive R+ pour une ten sion de polarisation inférieure au seuil Vs,  in its first branch (bu), a transistor M.O.S. (20) arranged in parallel with a semiconductor component M.I.S.S. (21), the transistor (20) having a threshold voltage VT, and the semiconductor component (21) a threshold voltage Vs and a positive impedance R + for a bias voltage less than the threshold Vs, dans sa seconde branche (B2), un transistor M.O.S. de charge (22) définissant un courant lo lorsqu'il est soumis à une tension drain-source égale à la tension d'-alimentation U, in its second branch (B2), a transistor M.O.S. charging device (22) defining a current lo when subjected to a drain-source voltage equal to the supply voltage U, le transistor (20), le composant semiconducteur (21) et le transistor (22) étant choisis de façon que leurs paramètres satisfassent les relations suivantes the transistor (20), the semiconductor component (21) and the transistor (22) being selected so that their parameters satisfy the following relationships O < VT ( R+ lo < V8  O <VT (R + lo <V8 11/ - Inverseur électronique selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend 11 / - electronic inverter according to claim 8, characterized in that it comprises dans sa première branche (B1), un transistor M.O.S. (23) disposé en parallèle avec un composant semiconducteur M.I.S.S. (24), le transistor (23) ayant une tension de seuil VT et une résistance de canal Ron et le composant semi-conducteur (24) une tension de seuil VS1 et une impédance positive R1+ pour une tension de polarisation inférieure au seuil Vs1, in its first branch (B1), a transistor M.O.S. (23) arranged in parallel with a semiconductor component M.I.S.S. (24), the transistor (23) having a threshold voltage VT and a channel resistor Ron and the semiconductor component (24) a threshold voltage VS1 and a positive impedance R1 + for a bias voltage lower than the threshold Vs1, . dans sa seconde branche (B2) un composant semi-conducteur M.I.S.S. (25t ayant une tension de seuil Vs et une impédance positive R2+ pour une tension de po polarisation inférieure à Vs . in its second branch (B2) a semiconductor component M.I.S.S. (25t having a threshold voltage Vs and a positive impedance R2 + for a po bias voltage lower than Vs 2', 2 ', le transistor (23), les composants semiconducteurs (24) et (25) étant choisis de façon que leurs paramètres satisfassent les relations suivantes the transistor (23), the semiconductor components (24) and (25) being selected so that their parameters satisfy the following relationships R+ + + U < VS  R + + + U <VS R l + R 2 R l + R 2 R+ (1 - R J U ( VS  R + (1 - R J U (VS R+1 + R 2  R + 1 + R 2 + + 1  1 O < VT < R+ 1+R+ U  O <VT <R + 1 + R + U 2  2 (1 - Ron ) < Vs2 (1 - Ron) <Vs2 R+2 + Ron R + 2 + Ron Ron U # VT # U  Ron U # VT # U Ron+R+2 Ron + R + 2 12/ - Application d'un inverseur électronique conforme à l'une des revendications 8, 9, 10 ou ll, caractérisée en ce que l'inverseur est relié en sortie (s) à un étage de capacité élevée en vue de réaliser la charge ou la décharge de cet étage en de très courts laps de temps.  12 / - Application of an electronic inverter according to one of claims 8, 9, 10 or 11, characterized in that the inverter is connected at the output (s) to a high capacity stage to achieve the load or the discharge of this floor in very short time.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US3831185A (en) * 1973-04-25 1974-08-20 Sperry Rand Corp Controlled inversion bistable switching diode
US4242595A (en) * 1978-07-27 1980-12-30 University Of Southern California Tunnel diode load for ultra-fast low power switching circuits

Patent Citations (2)

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