JPS59181667A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS59181667A
JPS59181667A JP58056095A JP5609583A JPS59181667A JP S59181667 A JPS59181667 A JP S59181667A JP 58056095 A JP58056095 A JP 58056095A JP 5609583 A JP5609583 A JP 5609583A JP S59181667 A JPS59181667 A JP S59181667A
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JP
Japan
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transistor
emitter
alc
collector
type
Prior art date
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Application number
JP58056095A
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English (en)
Inventor
Hiroichi Fukuda
博一 福田
Masaru Hashimoto
勝 橋本
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は゛可変抵抗素子として使用される半導体装置に
関し、特に自動出力レベル制御回路( ALC = A
utomatic Level 、Control )
+自動利得制tii回路( AGC =: Autom
atic Gain Control )等にr史用さ
れるものである。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
第1図によシ、NPN )ランリスタが可変抵抗素子と
してALC回路に使用されている例を述べる。図中Q1
〜Q3はトランジスタで、Q2が注目されるALC ト
ランジスタ、R,、R2は抵抗、1は音声等の信号源、
2はアンプ、3はALC検波回路、4はALC端子、5
は入力端子、6はアンプ出力端子、7はALC出力瑞子
、SWは切り換えスイッチである。しかしてC点には信
号源1よりの信号が発生しており、入力端子5を通して
トランジスタQ3のベース部D点に入力される。
(a) ALCオフ(OFF)の場合 スイッチSWがALCOOFF側の場合、゛トランシス
タロ1のペース電位はGND (接地)であり、トラン
ジスタQ1には′電流は流れない。従ってトランジスタ
Q2のペース′市流も流れス、トランジスタQ2はオフ
状態である。この」2し〕合ALCトランジスタQ2の
コレクタ、エミッタ間の抵抗は無限大となる。トランジ
スタQ3のコレクタ’(’1. ’l’+Eをコ’r 
OttA 、hF、を30とすると、トランジスタQ3
のペース電流■8,3は1μAと方る。
この1μAのベース電流は抵抗Rz(−1にΩ)を通し
て信号源1に流れる。信号源1のインピーダンスを零Ω
とすると、トランジスタQ3のペース電位は’ R2X
 IB、、=1にΩ×1μA = 1 mV ”となる
。即ち直流的にはトランジスタQ3のベース′、i位は
]、 n、Vであり、はとんど接地に近い。
この直流電位に信号源1よりの交流信号が重畳される。
即ちこの回路形式は入力回路部がはソ接地であり、人カ
カッゾリング咎量が不要であるという特徴をもつ。ここ
でトランジスタQ3はエミッタフォロワとして使用され
ており、トランジスタQ3のペースの父流信呵分はQ3
のエミッタにそのま\伝達され、後段のアンプ2で増幅
され、端子6より出力される。まだ出力信号はALC検
波部(3)で検波されて出力交流信号に応じた直流電圧
が端子7 (= ALC圧力)に発生する゛ものの、ス
イッチSWがALCオフのためALC)ランリスタQ2
のコレクタ、エミッタ間の抵抗は無限大に近く、端子5
より入っていく交流信号は減衰することなくアンプ2に
伝達され、即ちこれはALCが庄、フの状態である。
(b) ALqオン(ON)の場合 スイッチSWがALCオンとなった場合、端子7 (=
 ALC出力)に発生した直流電圧ij ALC端子4
に伝達され、トランジスタQ1のエミッタ′醒流が流れ
始め、トランジスタQ2のペース電流成分となる。トラ
ンジスタQ2のベース電流が犬になると、第2図のよう
にIC−vCE特性特性曲尺からLの方へ移動する。即
ちALC)ランジス゛りQ2のコレクタ、エミッタ間の
抵抗分が小さくガリ、入力信号は減衰される。即ちD点
での入力信号が犬であれば、端子6であアンプ交流出力
は大となり、端子7でのALC検波直流出力電圧ti犬
となり、トランジスタQ2のベース電流は犬となる。す
るとこのトランジスタQ2のコレクタ、エミッタ間込抗
分は小となって、D点での人力信号を小にするという負
帰還回路になっており、このようにして出力レベルを自
動的に制御tlするのである。
しかし力から前述のようにALCオフの場合は、入力部
り点での直流電位は1?71V であったが、ALCオ
ンの場合、ALCトランジスリス2は動作状態となり、
第2図のような特性を示す。即ちトランジスタQ2のコ
レクタ電流■。=0″rrzJ 、)場合、1点より約
10 t2xV右側の5点となり、D点にはとの飽和電
圧10 mVが生ずるのである。従ってALCオフから
ALCオンの状態になった時、入力部り点に10 mV
の・やルス波形が生じる。アン7°2が50 dB (
約300倍)の増幅率をもっていたとすると、端子6で
のアンプ出力は10 mV X30(11音= 300
0 ?7ZV = 3Vと力る。側ってアンプ出力波形
は第4図(、)のように方り、ALCオン時に信号以外
の過渡音を生じることになるとめ9問題があった。また
この問題をなくすために、トランジスタ2を第3図のよ
うにコレクタとエミッタを逆接続して使用すると、飽和
電圧は少なく力るものの工。−VCE 伯−性の直線性
に問題があり、串カ波形の歪率が悪化するという問題点
がある。
〔発明の目的〕
本発明回上記失情に鐵、みてなきれだもので、上記過σ
音の原因と々る動作状態でのコレクタ窟流工。−0時の
飽和電圧の少々い可笈抵抗累子としてのトランジスタと
して使用し71りJる半導体装置を提供しようとするも
のである。
〔発明の概要〕
上di:′コレクタ電流工。=0時の飽和電圧の少ガい
特性を具備するトランジスタは、ペース拡散とコレクタ
拡散を一部以上重複させる即ち両拡散にてショートさせ
ることにより、逆方向エミッタ接地電流増幅率を増大さ
せ、動作状態での飽和電圧を少なくすることが可能とな
るようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照して本発明の一実施例を説明する。なお
この説明に先立ち、従来のALC)ランノスタの砕f成
を第5同、第6図により説明しておく。図中11はP型
基板、12はN+型埋め込み1−113はN型コレクタ
1輩、14はP+型ベース層、15はN+型工ばツタ層
、16はN“型コンタクト層、17はP+型分離層、1
8はコレクタ電極取り出し部、19はペース電極取り出
し部、20はエミッタ電極取り出し部である。
第5図、粟6図の構造では、逆方向NPN )ランリス
タのエミッタ(N型層13に相当)の濃度が低いため、
エミッタ注入効率が悪く、エミッタ接地電流増幅率が小
さいため飽和電圧が大となってし壕う。
第7図、第8図は本発明にょるALC)ランリスタのパ
ターン平面図、断面構造図でめる。この11#成は第5
図、第6図のものに対応させた場合の例であるから、対
応個所には同一符号を付して説明を省略し、特徴とする
点の説明を行なう。本構成の特徴は、P十型ペース盾1
4及びコレクタ層13にまたがるように、ベース層14
の周囲にN4層16を形成したことである。
(21)はInI3.26の重複部分で、実際はN+型
層となる〇 第7図、第8図の植成では、ペース拡散とコレクタ拡酸
を重複させたことにより、逆方向NPN )ランリスタ
のエイツタ濃度が高くなり、従って逆方向NPN トラ
ンジスタのエミッタ注入効率が向上し、逆方向NPN 
)ランリスタの電流増1:鴇率が上がり、飽和電圧が減
するものである。
また重複部分(16,21)が領域14の周囲を取り囲
むため、その効果は大きい。このようにしてALCオン
時の過渡波形が、従来の第4図(a)から同図(b)の
ように改善され、過渡音のない波形が得られるのである
このことを更に具体的に説明する。一般にバイポーラ型
トランジスタの飽和電圧は下記の式にて表わされること
が知られて因る。
・・・・・・・・・(1) 但しく1)式においてV   は飽和電圧、kはCB(
sat) g ルッ−r 7定数(1,38062X 10−23
J10K)、Tは絶対温11f(’K)、qは電子ノ1
ttl、荷(1,60219xio  c)、α、Lは
逆方向ベース接地電流増幅率、βは順方向エミッタ接地
電流増幅率、■oはコレクタ知:流、I、はベース′亀
流、vsoはコレクタシリーズ抵抗である。(1)式に
おいてALC)ランリスタQ2では■。二〇mAで使用
しておシ、景た(β2は逆方向エミッタ接地電流増幅率
っであるので、 第5図、第6図で示されるトランジスタでは、逆方向N
PNトランジスタのエミッタ嬢度が低く、エミッタ注入
効率が悪く、逆方向エミッタ接地電流増幅率β2は゛2
″程度である。こ扛を(2)式に代入すると 一方X第7図、第8スで示されるトランジスタでは、ベ
ース層14に誕肛の島いN+層16が重なっ大ため、逆
方向NPN )ランノスタのエミッタ製置が高くなシ、
エミッタ証人効率か良くなシ、β、は“20″程度とな
る。
従って過渡音が少なく、なだトランジスタを順方向に使
用しているため直線性か艮くなシ、従って歪率の少ない
5J変抵抗素子が得らnるものである。
なお、本発明は上記実施例に限ら几ることなく種々の応
用が可能である。例えば実施例ではコレクタ領域をコレ
クタとして、ベース頭載をベースとして、エミッタ領域
をエミッタとして使用する順方向接続の場合を説明した
が、コレクタ領域をエミッタとし、ベース領域をベース
とし、エミッタ領域をコレクタとする逆方向接続の場合
にも適用できる。
〔発明の効果〕
以上説明した如く本発明によnば、ベース領域及びコレ
クタ領域にまたがる領域を形成し、ベース電流を変化さ
せるようにしたため、飽和電圧の少ない可変抵抗素子と
しての半導体装置が提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図はALC回路図、第2図、第3図は同回路で使用
のALCトランジスタの特性図、第4図はアンプ出力波
形図、第5図は従来のALC)ランリスタのパターン平
面図、第6図は同断面構造図、第7図は本発明の一実施
例のパターン平面図、原8図は同断面構造図である。 11・・・P型基板、12・・・N型埋め込み層、13
・・N型コレクタ層、14・・・P+型ベース層、15
・・・N+型エミッタ層、16・・・N+型層、2ノ・
・・重複領域、Ql−Q3・・・トランジスタ。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 342 第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)半導体基体の一生面に形成された第1導電型の第
    1領域と、この第1領域内に形成された第2導電型の第
    2領域と、この第2領域内に形成された第1導電型の第
    3領域と、前記第2領域及び第1領域にまたがるように
    前記第2領域の周囲に形成された第1導電型の領域と、
    前記第1領域をコレクタとし、第2領域をペースとし、
    第3領域をエミッタとして使用しペース電流を変化させ
    ることによりコレクタ、エミッタ間の飽和抵抗を変化さ
    せる手段とを具備したことを特徴とする半導体装置。
  2. (2)前記第1・領域をエミッタとし、前記第3領域を
    コレクタとして使用することを特徴とする特許請求の範
    囲第1項に記載の半導体装置。
JP58056095A 1983-03-31 1983-03-31 半導体装置 Pending JPS59181667A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58056095A JPS59181667A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 半導体装置
DE8484103234T DE3485910T2 (de) 1983-03-31 1984-03-23 Halbleiteranordnung mit variabler impedanz.
EP84103234A EP0121198B1 (en) 1983-03-31 1984-03-23 Semiconductor device having a variable impedance
KR1019840001546A KR840008218A (ko) 1983-03-31 1984-03-26 반도체 장치

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JP58056095A JPS59181667A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 半導体装置

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JPS59181667A true JPS59181667A (ja) 1984-10-16

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JP58056095A Pending JPS59181667A (ja) 1983-03-31 1983-03-31 半導体装置

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EP (1) EP0121198B1 (ja)
JP (1) JPS59181667A (ja)
KR (1) KR840008218A (ja)
DE (1) DE3485910T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63162550U (ja) * 1987-04-10 1988-10-24

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63162550U (ja) * 1987-04-10 1988-10-24

Also Published As

Publication number Publication date
DE3485910D1 (de) 1992-10-15
EP0121198B1 (en) 1992-09-09
KR840008218A (ko) 1984-12-13
DE3485910T2 (de) 1993-03-11
EP0121198A2 (en) 1984-10-10
EP0121198A3 (en) 1988-01-20

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