KR830000498B1 - High Power Amplifier / Switch Using Gate Diode Switch - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도 및 2도는 본 발명의 도식적인 실시예에 따른 회로도.1 and 2 are circuit diagrams in accordance with a schematic embodiment of the present invention.
제3도는 본 발명의 다른 도식적인 실시예에 따른 회로도.3 is a circuit diagram according to another schematic embodiment of the present invention.
제4도는 본 발명의 또 다른 도식적인 실시예에 따른 회로도.4 is a circuit diagram according to another schematic embodiment of the present invention.
제5도는 본 발명의 또 다른 도식적인 실시예에 따른 회로도.5 is a circuit diagram according to another schematic embodiment of the present invention.
제6도는 본 발명의 또 다른 도식적인 실시예에 따른 회로도.6 is a circuit diagram according to another schematic embodiment of the present invention.
본 발명은 솔리드 스테이드 장치에 관한 것으로 특히 고전압 및 고전류 스위치, 증폭기 및 관분리기 회로에 관한 것이다. 특히 본 발명은 제어장치로서 비교적 저전압이지만 고전류 동작만을 할 수 있는 증폭기를 사용하여 비교적 고전압 및 고전류를 조종할 수 있는 회로에 유용하다. 많은 분야에서 고전압 및 전류 레벨에서 작동하는 계전기 및 다른 형태의 스위치가 요구된다. 기계적인 계전기 대신 바이폴라 트랜지스터를 구성하는 광활성 광분리기의 사용도 많이 시도되어져 왔다. 일반적으로 바이폴라 트랜지스터에 매우 높은 전압 및 전류를 공급하는 것은 전압 조정 능력이 제한되어 있기 때문에 경제적으로 적당치 않다고 알려져 왔다.The present invention relates to solid state devices, and more particularly to high voltage and high current switches, amplifiers and tube separator circuits. In particular, the present invention is useful for circuits capable of controlling relatively high voltages and high currents using amplifiers that are relatively low voltage but capable of only high current operation as control devices. Many applications require relays and other types of switches to operate at high voltage and current levels. Instead of mechanical relays, many attempts have been made to use photoactive optical separators that constitute bipolar transistors. In general, supplying very high voltages and currents to bipolar transistors has been known to be economically inadequate due to the limited voltage regulation capability.
1976년 8월 ED-23 제8호의 전자장치의 회의록에 발간된 더글라스 이 휴스턴 등의 제목 "전계 단말 다이오드"인 논문에는, 수직 구조를 가지며 오프상태를 제공하도록 핀치 오프(pinch off)될 수 있고 온상태를 제공하도록 이중 캐리어 주입으로 높게 도전될 수 있는 영역을 포함하고 이상적인 솔리드 스테이트 고전압 스위치가 기술되어 있다. 이중 캐리어 주입은 반도체 내의 도전성 플라즈마로부터 정공 및 전자의 주입을 말한다. 이 스위치의 한 문제점은 다른 것과 유사한 스윗칭 장치로 공동기관 상에 쉽게 제조될 수 없다는 점이다. 다른 문제점은 그리드 및 음극간의 간격이 그리드 제어 전압의 크기를 제한하도록 작아야 되는 점이다. 그러나, 이것은 그리드-음극간의 항복전압을 감소시키기 때문에 유용한 전압 영역을 제한한다. 이 제한은 비교적 낮은 작동 전압으로 직렬로 접속된 두 장치 즉, 다른 것의 양극에 접속된 각각의 음극의 사용을 차례로 제한한다. 이러한 회로는 고전압 쌍방향 솔리드-스테이드 스위치로서 유용하다. 그 밖의 문제점은 양극에서 그리드로 펀치 드로우(punch-through)하는 피하도록 베이스 영역이 이상적으로 높게 도우프(dope)되어야 되는 점이다. 그러나 그것은 양극 및 음극간에서 저전압 항복을 유도한다.In a paper entitled Douglas E. Houston, entitled "Field Terminal Diode," published in the minutes of the electronic device of ED-23 No. 8, August 1976, it has a vertical structure and can be pinched off to provide an off state. An ideal solid state high voltage switch is described that includes an area that can be highly challenged with dual carrier injection to provide an on state. Double carrier injection refers to the injection of holes and electrons from a conductive plasma in a semiconductor. One problem with this switch is that it cannot be easily manufactured on the cavity with a switching device similar to the other. Another problem is that the spacing between the grid and the cathode must be small to limit the magnitude of the grid control voltage. However, this limits the useful voltage range since it reduces the breakdown voltage between the grid and the cathode. This limitation in turn limits the use of two devices connected in series at relatively low operating voltages, ie each cathode connected to the other's anode. Such a circuit is useful as a high voltage bidirectional solid-stage switch. Another problem is that the base area should ideally be doped high to avoid punch-through from the anode to the grid. However, it induces low voltage breakdown between the anode and the cathode.
베이스영역의 확장은 펀치 효과를 제한하지만 온 상태에서 장치 저항성을 증가시킨다.Expansion of the base area limits the punch effect but increases device resistance in the on state.
적어도 수백볼트 및 수백 밀리 암패어에서 작동될 수 있는 고출력 증폭기/스위치가 바람직하다.High power amplifiers / switches that can be operated at least several hundred volts and hundreds of milliamps are desirable.
상기 문제점에 대한 해결책은 휴스턴등의 논문에 발표된 바와 같은 레벨 전이회로 장치 및 게이트 다이오드스위치(GDS)로서 저전압/고전류 능력을 가진 증폭기 또는 스위치를 적절하게 결합시키는 것이다. 본 명세서에 GDS의 양호한 형태가 아래에 기술된다.The solution to this problem is to properly combine an amplifier or switch with a low voltage / high current capability as a level transition circuit device and gate diode switch (GDS) as published in Houston et al. Preferred forms of GDS are described herein below.
한 실시예에서 증폭기/스위치는 입력으로 사용되는 베이스와 GDS의 게이트에 접속된 콜렉터를 가진 pnp형 트랜지스터이다. 트랜지스터는 비교적 고전류 조정능력을 가지나 적당한 전압 조종능력만을 가진다. 레벨 전이회로 수단은 p-n다이오드이다. 이 회로망은 고출력 증폭기/ 스위치로서 유용하다. GDS의 고전압 및 전류 능력의 결합과 pnp트랜지스터의 고전류 능력은 고잔압 및 고전류 능력 양자를 가진 증폭기/ 스위치를 도래시킨다.In one embodiment, the amplifier / switch is a pnp type transistor having a base used as an input and a collector connected to the gate of the GDS. Transistors have relatively high current regulation but only moderate voltage control. The level transition circuit means is a p-n diode. This network is useful as a high power amplifier / switch. The combination of the high voltage and current capability of the GDS and the high current capability of the pnp transistor lead to an amplifier / switch with both high residual and high current capability.
다른 실시예에서, 증폭기/ 스위치는 pnp트랜지스터 및 npn트랜지스터 또는 접합 전계효과 트랜지스터이다.In another embodiment, the amplifier / switch is a pnp transistor and an npn transistor or a junction field effect transistor.
또 다른 실시예에서, 회로망은 감광성이 있는 Q1의 베이스와 다링톤(Darington) 형태로 결합된 한쌍의 트랜지스터(Q1,Q2)로 이루어진 증폭기를 가진 광분리기 회로이다. 레벨 전이회로 수단은 두개의 직렬 결합된 pn다이오드(D1,D2)이다.In another embodiment, the network is an optical splitter circuit having an amplifier consisting of a base of photosensitive Q1 and a pair of transistors Q1, Q2 coupled in the form of Darington. The level transition circuit means are two series coupled pn diodes (D1, D2).
Q1 및 Q2의 콜렉터와 D1의 양극은 공통 단자에 결합된다. Q2의 에미터는 GDS의 양극에 결합되고 D2의 음극은 GDS의 게이트에 결합된다. 트랜지스터(Q1 및 Q2)의 다링톤 배열은 비교적 고이득 및 고전류 능력이지만 단지 적당한 차단 능력만을 가진다. 이들 특성은, GDS의 고전류 및 고전압 차단 능력과 조합될 때, 탁월한 전기 격리와 고이득과 고전류 및 고전압 조정능력을 제공하는 광학적으로 결합된 증폭기 스위치를 구성시킬 수 있게 해준다. 이것은 고전류 및 고전압 트랜지스터를 사용치 않고 달성된다.The collector of Q1 and Q2 and the anode of D1 are coupled to a common terminal. The emitter of Q2 is coupled to the anode of GDS and the cathode of D2 is coupled to the gate of GDS. The Darlington arrangement of transistors Q1 and Q2 has a relatively high gain and high current capability but only moderate blocking capability. These characteristics, when combined with the high current and high voltage blocking capabilities of the GDS, allow the construction of optically coupled amplifier switches that provide excellent electrical isolation, high gain and high current and high voltage regulation. This is accomplished without using high current and high voltage transistors.
본 발명의 다른 실시예는 상기에 설명된 바와같은 두개의 광분리기 회로와 두 개의 부가적인 다이오드의 조합으로 구성된 광학적으로 반응하는 양방향 스위치이다.Another embodiment of the invention is an optically responsive bidirectional switch composed of a combination of two optical separator circuits and two additional diodes as described above.
본 발명의 이러한 또는 그밖의 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련하여 상세하게 설명되는 다음의 고찰로서 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것이다.These or other features and advantages of the present invention will be more clearly understood from the following considerations described in detail with reference to the accompanying drawings.
제1도 및 2도를 참조하면, 트랜지스터 Q1 및 Q2( 다링톤 배열로 접속되어 도시된)로 구성된 증폭기 A 와, 다이오드 D1 및 D2로 구성된 레벨 전이회로 L5와 제1도에서 반도체 횡단면도로 예시되고 제2도에서 전기 부호로서 예시된 게이트 다이오드 스위치(GDS)로 이루어져 단자와 Y 사이에 결합된 회로망(10)이 도시되어 있다. 증폭기 A는 증폭기/스위치로서 표시된다. Q1은 감광성인 베이스 영역을 가지는 광 트랜지스터이다. Q1의 에미터는 Q2의 베이스에 결합된다.Referring to Figures 1 and 2, an amplifier A consisting of transistors Q1 and Q2 (shown connected in a Darlington arrangement), and a level transition circuit L5 consisting of diodes D1 and D2 and a semiconductor cross-sectional view in Figure 1 are illustrated. Shown is a
반도체 기판(12) 몸체(16) 및 영역(18,20,22 및 24)는 각각 n,p-,p+,n+,p 및 n+형 도전영역으로 예시되어 있다. 영역(18,24)는 각각 양극 및 음극으로 사용되고 영역(20,12)는 GDS의 게이트(제어단자)로서 사용되고, 영역(22)는 펀치 트로우 차폐부로서 사용된다. 전극영역(28,30,32)는 통상적으로 알루미늄이고 영역(28,20 및 24)에 각각 낮은 저항성 접촉 제공한다.The
스위치 GDS는 양극영역(18)과 음전영역(24)간의 통로가 온상태(도전)일때 비교적 낮은 저항성이고 오프(차단) 상태일때 비교적 높은 저항성인 것을 특징으로 한다. 온상태에서 게이트 전극(30)의 전위는 양극(28)의 전위와 같거나 그 이하이다. 정공은 양극 영역(18)에서 홈체(16)로 주입되고 전자는 음극 영역(24)에서 몸체(16)으로 주입된다. 이들 정공 및 전자는 몸체(16)을 도전성으로 변조시키는 플라즈마를 형성하는데 충분한 숫자일 수 있다. 이것은 양극 영역(18)과 음극영역(24)사이의 저항이 GDS가 N상태로 동작하고 있을때 비교적 낮아지도록 몸체(16)의 저항을 낮춘다. 정공 및 전자 양자가 전류 캐리어로 작용하는 이러한 작동형태는 이중 캐리어 주입으로 표시된다.The switch GDS is characterized by a relatively low resistance when the passage between the anode region 18 and the
영역(22)는 작동시 영역(20)과 기판(12)과 음극영역(24)간에 형성된 공핍층의 펀치 드로우를 제한하고 또한 영역(24)과 (20)간의 표면 반전층의 형성을 금지한다. 이밖에, 이것은 양극영역(18) 및 음극영역(24)가 비교적 가깝게 간격이 띄워지게 한다. 이로 인해 온 상태동안 양극영역(18)과 음극영역(24) 사이는 비교적 낮은 저항성을 갖게된다.The region 22 limits the punch draw of the depletion layer formed between the region 20 and the
게이트 전극 30의 전위가 양극전극 28 및 음극전극 32의 전위보다 훨씬 더 정의 값일때, 양극영역 18 및 음극 영역 24간의 도전은 금지되거나 차단된다. 도전을 금지시키거나 차단시키는데 필요한 과잉의 정전위량은 구조체(10)의 구조형태와 불순물 농도 레벨의 함수이다. 이러한 정 게이트 전위는 몸체(16)의 상당한 부분이 공핍되게 하므로 몸체의 이러한 부분의 전위가 양극 18 및 음극 24영역의 전위보다 더욱 정의 값이 된다. 이러한 정의 전위 장벽은 도전성 플라즈마를 차단시키고 양극영역 18에서 음극영역 24로 정공이 전도되는 것을 금지한다. 또한 그것은 전자가 영역(18)에 도달하기 전에 음극에서 방출된 전자를 모으는데 사용된다. 스위치 GDS는 457 내지 559마이크론의 두께와 1015내지 1016불순물/cm3의 전도를 가지는 n형 기판상에 제작되었다. 몸체(16)은 30 내지 40미크론의 두께와 720미크론의 폭과 910미크론의 길이 및 5×1013불순물/cm3의 불순물 농도를 가지는 것으로 P+형 전도성이다. 음극영역(24)는 2 내지 4미크론의 두께와 1019불순물/cm3의 불순물 농도를 가지는 것으로 p+형 전도성이다. 음극영역(24)는 2 내지 4미크론의 두께와 1019불순물/cm3의 불순물 농도를 가지는 것으로 n+형 전도성이다. 음극과 양극간의 간격은 통상적으로 120미크론이다.When the potential of the gate electrode 30 is much more positive than the potential of the anode electrode 28 and the
회로망(10)은 단자X와 Y사이에서 저임피던스 또는 고임피던스 통로를 제공하는 광분리기로서 유용하다. 증폭기 A의 전류 이득 및 고전류 능력과 GDS의 고전압 및 고전류 능력은 고전압 스위치를 제공하도록 조합된다. 이밖에 회로망(10)은 입력광원과 단자 X 및 Y사이에서 비교적 높은 전기 격리를 제공한다.The
트랜지스터 Q1 및 Q2의 콜렉터와 D1의 양극은 단자 X에 함께 결합된다. Q2의 에미터는 단자 B에서 GDS의 양극에 결합된다. D2의 음극은 단자 C에서 GDS의 게이트에 결합된다. GDS의 음극은 단자 Y에 결합된다. D1의 음극은 D2의 양극에 결합된다. 트랜지스터 Q1은 회로망(10)에 대한 입력으로사용되는 감광 베이스 영역을 가지는 광 트랜지스터이다. Q1의 감광 베이스상에 충분한 빛이 입사된 경우에 Q1의 콜렉터와 에미터 사이에서 전도가 발생할 수 있다.The collector of transistors Q1 and Q2 and the anode of D1 are coupled together to terminal X. The emitter of Q2 is coupled to the anode of GDS at terminal B. The cathode of D2 is coupled to the gate of the GDS at terminal C. The cathode of the GDS is coupled to terminal Y. The cathode of D1 is coupled to the anode of D2. Transistor Q1 is a phototransistor having a photosensitive base region used as an input to
다음의 설명으로부터 명백해지겠지만, 충분한 빛이 Q1의 감광 베이스상에 입사될때, X와 Y사이에는 비교적 저임피던스 통로가 생기게 되고, 단자 X와 단자 Y보다 미리 선택된 양만큼 더 정의 값이라면 단자 X로부터 단자 Y로 전도가 일어난다. Q1의 광감응 베이스상에 충분치 못한 광신호가 입사될 경우, 단자 X와 Y 사이는 본질적으로 개방회로(고임피던스 통로)로 된다.As will be apparent from the following description, when sufficient light is incident on the photosensitive base of Q1, there is a relatively low impedance path between X and Y, and from terminal X to terminal Y if it is more positive by a preselected amount than terminal X and terminal Y Evangelism takes place. When insufficient light signal is incident on the photosensitive base of Q1, the terminal X and Y are essentially an open circuit (high impedance passage).
GDS의 온(도전) 상태동안, 양극영역(18)의 전위는 게이트 영역(12) 및 (20)과 음극영역(24)의 전위보다 더욱 정의 레벨이고 전류는 양극영역(18)로부터 영역(16) 및 (22)를 통해 음극영역(24)로 흐른다. 양극영역18 및 음극영역24간의 도전은, 게이트 영역(12) 및 (20)의 전위가 양극영역(18) 및 음극영역(24)의 전위보다 충분히 더 정의 레벨일 경우, 금지되거나 차단된다. 도전을 금지시키거나 차단시키는데 필요한 과잉 정전위량은 GDS의 반도체 영역의 구조 형태 및 불순물농도 레벨의 함수이다.During the on (conduction) state of the GDS, the potential of the anode region 18 is more positive than the potentials of the
회로망(10)은 스위치 기능을 수행하고 광분리기 증폭기 회로로서 사용되도록 작동될 수 있다. Q1의 감광 베이스에 빛 신호가 부딪힐 경우, Q1 및 Q2는 그곳을 통한 전도를 유지시키도록 바이어스 된다. 기판(12)(GDS의 게이트)와 영역(24)(GDS의 음극)는 각각 수직 npn트랜지스터의 콜렉터 및 에미터로서 사용되며 몸체(16) 및 영역(22)는 베이스로서 사용된다. 양극 영역 18로부터 음극영역 24로의 도전은 기판 12로부터 음극영역 24로의 도전을 유지시키는데 베이스 전류로서 작용한다. 단자 X에서 Q1, Q2, 영역(18)(GDS의 양극), 몸체(16), 영역(22) 및 (24)를 통하여 단자 Y에 이르는 제1도전통로가 설정된다. 또한 단자 X에서 D1, D2, 영역(20), 기판(12), 몸체(16), 영역(22) 및 (24)를 통해 단자 Y에 이르는 제 2도전통로가 설정된다.The
상기에 설명된 작동상태는 D1 및 D2의 조합된 순 바이어스 전위보다 작아지도록 Q2 의 콜렉터 에미터 전압을 선택하므로써 달성된다. 이것은 도전동안 단자 C의 전위(GDS의 게이트 전위)가 단자 B의 전위(GDS에 양극전위)보다 절 정 레벨이다는 것을 보증해 주고 또 양극영역(18) 및 음극영역(24) 사이에서 전도가 일어날 수 있다는 것을 보증해 준다.The operating state described above is achieved by selecting the collector emitter voltage of Q2 to be less than the combined forward bias potential of D1 and D2. This ensures that during the conduction the potential of terminal C (gate potential of GDS) is at a peak level than that of terminal B (anode potential at GDS) and conduction between anode region 18 and
Q1의 감광 베이스를 발광시키는 빛이 제거될 경우, Q1 및 Q2는 오프로 바이어스 되고 그곳을 통하여 흐르는 전류는 중단된다. 단자 B의 전위는 GDS가 오프상태로 절환되도록 단자 C의 전위 이하로 떨어진다. 이것은 단자 X와 Y간의 모든 도전을 차단시킨다. 따라서 이때 단자 X 및 Y 사이는 비교적 고임피던스로 된다. 단자 X 및 Y간의 거의 모든 전압강하는 양극영역(18)(단자 B) 및 음극영역(24)(단자Y) 양단에서 생기고 Q2의 콜렉터 에미터 양단에는 비교적 적당한 양단이 존재하게 된다. Q2의 콜렉터 에미터 양단의 전압은, GDS가 오프상태로 바이어스 되게끔 단자 B의 전위가 단자 C의 전위보다 충분히 덜 정레벨이다.When the light emitting the photosensitive base of Q1 is removed, Q1 and Q2 are biased off and the current flowing therethrough is stopped. The potential of the terminal B falls below the potential of the terminal C so that the GDS is switched off. This cuts off all the conduction between terminals X and Y. Therefore, at this time, between the terminals X and Y becomes relatively high impedance. Almost all voltage drops between the terminals X and Y occur at both ends of the anode region 18 (terminal B) and the cathode region 24 (terminal Y), and there are relatively appropriate ends at both ends of the collector emitter of Q2. The voltage across the collector emitter of Q2 is at a sufficiently low level that the potential of terminal B is less than that of terminal C such that GDS is biased off.
상술한 바로서, 레벨전이 회로 LS가 분리바이어스 원에 필요없이 GDS게이트에 대해 자기 바이어스를 제공한다는 것을 이해할 수 있다. 더욱이, 이것은 증폭기 A를 통하여 흐르는 고 전류를 감소시키는 온 상태 동안 교류 통로를 제공한다.As described above, it can be understood that the level transition circuit LS provides a self bias for the GDS gate without the need for a separate bias circle. Moreover, this provides an alternating current path during the on state which reduces the high current flowing through amplifier A.
제3도를 참조하면, 회로망 10과 거의 같은 단자 X1 및 Y1간에 결합된 회로망(100)이 도시된다. 회로망(100)은 증폭기 A1, 게이트 다이오드 스위치(GDS 1), 레벨전이회로수단 LS1을 구성한다. A1은 pnp트랜지스터 Q3 및 npn 트랜지스터 Q4를 구성하고 증폭기 스위치로 표시된다. Q3의 에미터는 Q4의 콜렉터에 결합되고 Q3의 콜렉터는 Q4의 베이스에 결합된다. LS1은 직렬 접속된 pn다이오드 D3 및 D4로 구성된다. 트랜지스터 Q3(입력단자 D1)의 베이스 제1도의 트랜지스터 Q1과 같은 감광성은 아니다. 회로망(100)의 작동은 입력신호가 빛 통로를 통하지 않고 전기접속을 통해 Q3의 베이스에 인가되고 증폭기 A1의 이득이 증폭기 A의 이득과는 다르다는 점을 제외하고는 회로망(10)과 매우 유사하다.Referring to FIG. 3, there is shown a
제4도를 참조하면, 회로망(100)과 매우 유사한 단자 X2 및 Y2간에 결합된 회로망(102)가 도시되어 있다. 회로망(102)는 입력단자(12)에 결합된 게이트를 가지는 접합전계효과 트랜지스터 5로 구성된 증폭기 A2를 구성한다. A2가 증폭기 스위치로서 표시된다. 이것은 또한 다이오드 D5로 구성되고 또한 게이트 다이오드 스위치(GDS 2) 로 구성된 레벨전이회로 수단 LS2로 구성된다. 회로망(102) 및 (100)의 기본적인 차이점은 Q3 및 Q4가 접합 전계효과 트랜지스터 Q5가 대용되고 다이오드 D3 및 D4대신 단일 다이오드 D5가 사용된 점이다. 회로망 102의 작동은 증폭기 A3의 이득이 제3도 A2의 이득과 약간 다르다는 것을 제외하면 제3도의 회로망(100)과 매우 유사하다.Referring to FIG. 4, there is shown a network 102 coupled between terminals X2 and Y2 that is very similar to
제5도를 참조하면 증폭기 A5와 레벨전이 회로수단 LS5 및 게이트 다이오드 스위치(GDS 5)로 구성되어 단자 X5 및 Y5 사이에 결합된 회로망(104)가 도시된다. A5는 pnp 트랜지스터 Q5로 구성되고 LS5는 p-n 다이오드 D10으로 구성된다. A5는 증폭기 스위치로서 표시된다. 회로망(104)는 접합 전계효과 트랜지스터 Q5 대신에 npn트랜지스터 Q8이 사용되고 다이오드 D5 대신에 다이오드 D10이 사용된 것을 제외하면 제4도의 회로망(102)와 매우 유사하다. 회로망(104)의 작동은 회로망(102)의 작동과 매우 유사하지만 A5의 이득은 A2의 이득과는 다르다.Referring to FIG. 5, there is shown a
제6도를 참조하면, 증폭기 A3 및 A4, 게이트 다이오드 스위치 GDS 및 GDS4, 각각 다이오드 D6 및 D8로 구성된 레벨전이 회로장치 LS3 및 LS4, 다이오드 D7 및 D9으로 구성된 제1 및 제2단 방향회로 수단으로 구성되어 단자 X3와 Y3 사이에 결합된 회로망(106)이 도시되어 있다. A3 및 A4는 각각 증폭기 스위치로서 표시된다. 회로망(106)은 단자 X3 및 Y3를 결합시키는 좌우 대칭의 스위치로 작동될 수 있다.Referring to FIG. 6, the first and second stage directional circuit means composed of the amplifiers A3 and A4, the gate diode switches GDS and GDS4, and the level transition circuit devices LS3 and LS4 and diodes D7 and D9, respectively. There is shown a
회로망(106)의 도식적인 실시예에서, 증폭기 A3는 감광성의 베이스 영역을 가지는 npn트랜지스터 Q6로 구성되고 증폭기 A4는 역시 감광성의 베이스 영역을 가진 npn트랜지스터 Q7로 구성된다. A3와 GDS3 및 D6의 조합과 D4와 GDS4 및 D8의 조합은 모두 제1도 및 2도의 A, GDS 및 LS와 본질적으로 동일한 방법으로 구성되고, 동일한 방법으로 적용된다. Q6의 콜렉터는 D6의 양극, D7의 음극 및 단자 X3에 결합된다. Q6의 에미터는 GDS3의 양극, GDS4의 음극 및 단자 U에 결합된다. Q7의 콜렉터는 D8의 양극, D9의 음극 및 단자 Y3에 결합된다. Q7의 에미터는 GDS4의 양극, GDS3의 음극 및 단자 Y에 결합된다. 다이오드 D6 및 D8의 음극관 GDS3 및 GDS4의 게이트는 단자W에도 함께 결합된다.In the schematic embodiment of the
단자 X3의 전위가 Y3의 전위보다 더욱 정레벨이고 Q6의 감광성 베이스상에 빛 신호가 입사될 경우, 단자 X6로부터 Q6 및 D6를 통해 그리고 GDS3를 통하여 GDS3의 음극으로 도전되고 D9을 통해 단자 Y3로 전도된다. 빛 신호가 Q6의 감광 베이스에 인가되면 단자 X3 및 Y3간의 임피던스는 비교적 낮아진다.If the potential of terminal X3 is more level than the potential of Y3 and a light signal is incident on the photosensitive base of Q6, it is conducted from terminal X6 to the cathode of GDS3 through Q6 and D6 and through GDS3 to terminal Y3 through D9. Is inverted. When a light signal is applied to the photosensitive base of Q6, the impedance between terminals X3 and Y3 becomes relatively low.
단자 Y3의 전위가 단자 X3보다 더 정레벨이고 Q7의 감광성 베이스에 빛 신호가 인가될 경우, 단자 Y3로부터 Q7 및 D8을 통하여 GDS4로 전도된 다음, D7을 통해 단자 X3로 전도된다. 빛 신호가 Q7의 감광성 베이스상에 인가되면, 단자 Y3와의 X3사이의 임피던스는 비교적 낮아진다.When the potential of the terminal Y3 is more level than the terminal X3 and a light signal is applied to the photosensitive base of Q7, it is conducted from the terminal Y3 to the GDS4 through the Q7 and the D8, and then through the D7 to the terminal X3. When a light signal is applied on the photosensitive base of Q7, the impedance between terminal Y3 and X3 becomes relatively low.
따라서 회로망(106)이 이득을 유도시키는 양측방향의 스윗칭 작용을 제공한다는 것을 명백히 알 수 있다.Thus, it can be clearly seen that the
여기에 설명된 실시예들은 본 발명의 일반적인 원리를 예시하려한 것이다. 따라서 본 발명의 정신에 일치하는 여러가지 수정이 가능하다. 예를들면, 증폭기는 단일 채널 또는 P-채널 MOS트랜지스터일 수 있으며 레벨전이 회로장치는 등가적인 MOS형 다이오드일 수 있다. 더욱이, 증폭기는 다링톤 배열로 함께 결합된 한쌍의 npn트랜지스터일 수 있다. 또한 증폭기 스위치는 단지 한개 또는 두 개의 트랜지스터보다 상당히 복잡하게 할 수 있고 레벨전이 회로 수단 역시 단지 한개 또는 두 개의 다이오드 보다 복잡할 수도 있다. 더군다나, 증폭기 스위치 및 레벨전이 회로 수단은 접합 트랜지스터 또는 전개효과 트랜지스터 또는 다이오드 이외의 다른 소자들로부터 형성할 수도 있다.The embodiments described herein are intended to illustrate the general principles of the invention. Accordingly, various modifications are possible in accordance with the spirit of the present invention. For example, the amplifier may be a single channel or P-channel MOS transistor and the level transition circuitry may be an equivalent MOS type diode. Moreover, the amplifier may be a pair of npn transistors coupled together in a Darlington arrangement. Also, the amplifier switch can be significantly more complex than just one or two transistors, and the level transition circuit means may also be more complex than just one or two diodes. Furthermore, the amplifier switch and level transition circuit means may be formed from elements other than junction transistors or deployment effect transistors or diodes.
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