DE1279855B

DE1279855B - Transistorschaltung mit Schirmgittereffekt

Info

Publication number: DE1279855B
Application number: DEM59713A
Authority: DE
Inventors: Geza Csanky
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1963-01-29
Filing date: 1964-01-29
Publication date: 1968-10-10
Also published as: NL6400657A; BE642954A; US3271633A; GB1072937A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIl

Deutsche Kl.: 21g-11/02

Nummer: 1 279 855

Aktenzeichen: P 12 79 855.9-33 (M 59713)

Anmeldetag: 29. Januar 1964

Auslegetag: 10. Oktober 1968

Die Erfindung betrifft eine Reihenschaltung eines ersten Transistors mit einem zweiten, unipolaren Transistor.

Im Gegensatz zu normalen Transistoren, an deren Leitungsmechanismus Ladungsträger beider Polarität beteiligt sind — man spricht daher von bipolaren Transistoren —, erfolgt der Ladungstransport bei Feldeffekttransistoren nur mit Hilfe von Ladungsträgern einer Polarität — man spricht daher auch von unipolaren Transistoren —. Da das Strom-Spannungs-Kennlinienfeld von Feldeffekttransistoren demjenigen von Röhrenpentoden hinsichtlich der relativ geringen Abhängigkeit des Stromes von der Spannung ähnelt, hat man die Pentoden in vielen Fällen durch Feldeffekttransistoren ersetzt. Der dynamische Ausgangs widerstand von Feldeffekttransistoren liegt typischerweise in der Größenordnung von 40 kOhm. Es ist jedoch erwünscht, die Abhängigkeit des Kollektorstromes von der Kollektorspannung noch weiter zu verringern und den dynamisehen Ausgangs widerstand weiter zu vergrößern, um die mit dem Feldeffekttransistor erreichbare Spannungsverstärkung zu erhöhen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Schaltung, welche einen Schirmgittereflekt bringt, derart, daß bei Änderungen der dem Transistor zugeführten Spannung seine Kollektorspannung und damit sein Koliektorstrom möglichst konstant gehalten wird.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der zur Erhöhung des dynamischen Innenwiderstandes des durch die Reihenschaltung gebildeten aktiven Schaltelementes als gesteuerter Serienwiderstand für den ersten Transistor geschaltete unipolare Transistor mit seiner Emitterelektrode mit der Kollektorelektrode des ersten Transistors und mit seiner Gattelektrode mit der Emitterelektrode des ersten Transistors verbunden ist. wobei das Eingangssignal der Steuerelektrode des ersten Transistors zugeführt wird, und daß die zum Kennlinienknick gehörigen Strom- bzw. Spannungswerte des unipolaren Transistors nicht kleiner als die entsprechenden Werte des ersten Transistors sind.

Wenn sich die Kollektorspannung des ersten Transistors erhöhen will, so wird der zweite, unipolare Transistor, dessen Gattelektrode ja mit dem Emitter des ersten Transistors verbunden ist. stärker vorgespannt, so daß sich sein Emitter-Kollektor-Widerstand vergrößert und die Spannungserhöhung auffängt, so daß die Spannung am Kollektor des ersten Transistors konstant bleibt. Damit bleibt auch der Kollektorstrom konstant, so daß die gewünschte Transistorschaltung mit Schirmgittereffekt

Anmelder:

Motorola, Inc., Franklin· Park, JlI. (V. St. A.)

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. Görtz, Patentanwalt,

6000 Frankfurt, Schneckenhofstr. 27

Als Erfinder benannt:

Geza Csanky, Mesa, Ariz. (V. St. A.)

Beanspruchte Priorität:
V. St. ν. Amerika vom 29. Januar 1963
(254 652)

Unabhängigkeit des Kollektorstroms von der an die Reihenschaltung der beiden Transistoren gelegten Spannung erreicht wird.

Diese Regelwirkung des Unipolartransistors erstreckt sich über dessen gesamten Kennlinienbereich vom Kennlinienknick bis zum Durchbruchspunkt. Praktisch ist dabei die Durchbruchsspannung der Gesamtanordnung die gleiche wie die des zweiten, unipolaren Transistors, während die Steilheit der Gesamtschaltung gleich der des ersten Transistors ist.

Die erfindungsgemäße Schaltung eignet sich insbesondere für die Herstellung in integrierter Form und ist im Aufbau wesentlich einfacher und in der Herstellung billiger als vergleichbare Röhrenpentoden. Ein weiterer Vorteil liegt in der gegenüber einfachen Transistoren höheren Frequenzgrenze, da die durch den inneren Aufbau des Transistors bedingte relativ hohe Miller-Kapazität durch eine Veränderung der Geometrie der Transistorzonen herabgesetzt werden kann, wobei die damit verbundene Abnahme der Steilheit sich wegen des bei der Erfindung vorliegenden hohen dynamischen Ausgangswiderstandes nicht so stark auf die theoretisch maximal erreichbare Verstärkung auswirkt wie bei einfachen Transistoren.

Die erfindungsgemäße Maßnahme bringt eine Erhöhung des Ausgangswiderstandes um den Faktor 100 gegenüber einfachen Transistoren. Außer für Verstärkerzwecke eignet sich die erfindungsgemäße Schaltung insbesondere auch für Stromregelzwecke.

Der erste Transistor, in dessen Kollektorkreis der zweite, unipolare Transistor als veränderbarer

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Serienwiderstand eingefügt wird, kann entweder ebenfalls ein unipolarer Transistor oder auch ein normaler bipolarer Transistor sein. Wichtig ist für das vorbeschriebene Verhalten der Reihenschaltung, daß die Werte für die Knickspannung und den Knickstrom des ersten Transistors unterhalb der äquivalenten Werte des zweiten Transistors liegen.

Ein besonders raumsparender Aufbau der erfindungsgemäßen Schaltung ergibt sich, wenn beide Transistoren in integrierter Schaltung in demselben Halbleiterkristall ausgebildet werden. Ein solcher Kristall läßt sich leicht in einem Gehäuse unterbringen, das nach außen als einziges Bauelement in Erscheinung tritt. Selbstverständlich können auch in getrennten Kristallen ausgebildete einzelne Transistoren in ein gemeinsames Gehäuse eingebaut werden.

Weitere Einzelheiten der konstruktiven Ausbildung der erfindungsgemäßen Schaltung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Zeichnungen. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung der Wirkungsweise eines Feldeffekttransistors,

F i g. 2A, 2 B und 2 C Kennlinienfelder einzelner Transistoren und der erfindungsgemäßen Reihenschaltung zweier Transistoren,

F i g. 3 bzw. 4 Schaltbilder verschiedener Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Schaltung mit zwei Unipolartransistoren· bzw. einem unipolaren und einem bipolaren Transistor,

F i g. 5 eine Draufsicht auf die in einem Halbleiterkristall ausgebildete erfindungsgemäße Schaltung gemäß F i g. 3,

F i g. 6 einen Querschnitt längs der Linie 6-6 der Fig. 5,

F i g. 7 eine Draufsicht auf die in einem Halbleiterkristair ausgebildete Schaltung gemäß F i g. 4 und

F i g. 8 einen Querschnitt längs der Linie 8-8 der F i g. 7.

Der Beschreibung der erfindungsgemäßen Schirmelektroden-Transistoranordnung sei zum besseren Verständnis der Erfindung die folgende mathematische Beschreibung des bekannten Feldeffekttransistors vorangestellt.

Die Grundbeziehungen, die das Verhalten des Feldeffekttransistors beschreiben, seien durch die folgende Gleichung ausgedrückt:

^id-~r~0~

nM*-u*^n

(I)

mit R₀ = Widerstand des Kanals, V_D = Kollektorspannung, Vq = Gattspannung,
V_s = Emitterspannung, Vp = Knickspannung.

Gleichung (1) gilt bis zum Knickgebiet. Jenseits davon hat man bisher den Kollektorstrom I_D als konstant angesehen.

F i g. 1 veranschaulicht die Verhältnisse im Innern des bekannten Feldeffekttransistors im Betrieb jenseits des Kennlinienknickes. Der Transistor hat einen an Masse liegenden Emitterkontakt und einen über eine Batterie 10 an positivem Potential V_DS liegenden Kollektorkontakt. Eine weitere Batterie 12 liefert die Vorspannung für das Gatt.

Wenn das Gatt bei niedriger Vorspannung in Sperrrichtung gegen den Kanal vorgespannt ist, ist die durch den kreuzschraffierten Bereich in F i g. 1 dargestellte, an Ladungsträgern verarmte Ubergangszone relativ dünn: Es kann also ein großer Strom durch den Kanal des Transistors vom Emitter- zum Kollektorkontakt fließen. Wird die Sperrvorspannung erhöht, so wächst die verarmte Zone oder Schicht, bis der in F i g. 1 dargestellte Abschnürungseffekt, bei dem die Kennlinien abknicken, erreicht ist.

Gleichung (1) stellt den allgemeinen Fall dar. Im Betrieb wird eine der drei Elektroden an Masse gelegt; diese Betriebsfälle lassen sich leicht aus Gleichung (1) ableiten (d. h. V_s = 0, V_G = 0 und V₀ = 0). Hierbei und bei den folgenden Gleichungen soll jedoch der allgemeine Fall betrachtet werden, und Gleichung (1) wird in die folgende Form umgeschrieben:

^Id R₀)V₁, 3

JLl

v_Py

Zunächst sei die Lage der Knickspannung bei verschiedenen Vorspannungen V_G bestimmt. Damit die theoretischen Kurven stetig verlaufen, muß Gleichung (2) im Knickgebiet ein Maximum haben, da jenseits des Knickstromes I₁, als konstant angenommen wird.

Mit den Abkürzungen

X = -§*- ■ (3a)

(3 b)

(3c)

kann die Gleichung (2) in der Form geschrieben werden:

I_D(X, Y,Z) = -£- {z - y \(X + Y)*

Es liegt ein vierdimensionales Problem vor, und die Lösung der Gleichung (4) führt dreidimensionale Flächen für den »pinch-off«-Bereich mit:

55 = 0.

Wenn Y = einen konstanten Parameter und Z = O gewählt wird, kann die Lage der Knickspannung beschrieben werden als

6o V_n-V₀ = V₁,.

Mit Y = 0 und Z = konstant ist V_n = V_P

(6)

(7)

65 usw.

Die Aufrechterhaltung eines konstanten Stromes jenseits des Knickbereiches setzt die Annahme einer begrenzten Leitfähigkeit der Verarmungsschicht vor-

aus, die offensichtlich wesentlich höher als die durch das Kanalmaterial gegebene ist. Darüber hinaus muß man, wenn die gleiche Gestalt der Verarmungsschicht des Kanals aufrechterhalten werden soll, den gleichen Spannungsabfall V₁, und eine ähnliche Potentialverteilung im Kanalgebiet wie im Zustand des Knickbereiches annehmen.

Für einen konstanten Strom muß die folgende Bedingung eingehalten sein:

-¹^ = konstant.

Dies ist jedoch nicht der Fall, und daher wächst der Strom I_n beim bekannten Feldeffekttransistor nach dem Knickbereich an. Hieraus ist ersichtlich, daß ein hoher Ausgangswiderstand sich wegen der zu berücksichtigenden Parameter in sehr begrenztem Umfang mit einem einzigen Transistor erreichen läßt. Die Erfindung beschreitet dagegen einen anderen Weg zur Realisierung des gewünschten hohen Ausgangswiderstandes, nämlich eine innere Rückkopplung.

Die Schaltung nach F i g. 3 enthält zwei Feldeffekttransistoren 40 und 42. Der Emitter des oberen Transistors 40 ist mit dem Kollektor des unteren Transistors 42 verbunden, und der Emitter des unteren Transistors liegt an Masse. Der Kollektor des oberen Transistors 40 ist mit der positiven Klemme V_B der Spannungsquelle 10 verbunden. Das Gatt des oberen Feldeffekttransistors 40 liegt an einem stärker negativen Punkt als der Kollektor des unteren Transistors 42, nämlich an Masse. Das Eingangssignal V_in liegt zwischen dem Gatt des unteren Transistors 42 und Masse.

Die Kennlinien der einzelnen Transistoren 40, 42 sind in F i g. 2A und 2B dargestellt.

Die Eingangsspannung V_in unterliegt den gleichen Beschränkungen wie bei bekannten Feldeffekttransistoren. Weiter ist es erforderlich, daß der Knickstrom Ip des Feldeffekttransistors 40 gleich oder größer als der Knickstrom des Feldeffekttransistors 42 ist, damit sich die gewünschte Gatt-Vorspannung ergibt. Die dargestellte Zusammenschaltung nach F i g. 3 zeigt im Zusammenwirken der Transistoren 40 und 42 einen Kennlinienverlauf gemäß F i g. 2 C, bei dem jenseits des Knickes der Strom außerordentlich kostant ist.

Wie erwähnt, sind die beiden Feldeffekttransistoren 40 und 42 so ausgewählt, daß bei gleichen Vorspannungsbedingungen der Knickstrom I_P des Transistors 40 höher als der Knickstrom I_P des Transistors 42 ist. In einer Schaltung nach F i g. 3 fließe zunächst ein bestimmter Strom I₀ unterhalb des Knickbereiches durch die beiden Transistoren. Wenn dann die Spannung V_B so weit erhöht wird, daß der Transistor 42 in den Knickbereich kommt, befindet sich der Transistor 40 noch unterhalb seines Knickbereiches. Unter diesen Umständen liegt fast die gesamte Spannung V_B am Transistor 42. Dies folgt aus

I_P (40) > I_P (42)
Vp (40) > Vp. (42)

Die beschriebenen Bedingungen treten in den beiden Feldeffekttransistoren 40 und 42 auf, weil bei Erhöhen der Spannung V_B der Kollektorstrom anwächst, aber zur gleichen Zeit die Ladungsträgerverarmung zwischen Kollektor und Gatt jedes Transistors sich erhöht, so daß das kollektorseitige Ende jedes Kanals sich zusammenzieht. Ein weiteres Erhöhen der Kollektorspannung V_B hat einen immer geringeren Anstieg des Stromes durch die beiden Transistoren 40 und 42 zur Folge, bis ein Sättigungsstromwert erreicht wird, wenn die Summe der Gatt- und Kollektorspannung gleich der Knickspannung ist.

Die Knickspannung des Transistors 42 wird durch Gleichung (6) gegeben und die des Transistors 40

ίο durch Gleichung (7). Wenn V_B den Wert V_P (40) erreicht, tritt der Transistor 40 ebenfalls in das Knickgebiet ein, und die Wechselwirkung beginnt. Wird die Spannung V_B weiterhin erhöht, hat der Kollektorstrom I₀ wegen der nicht idealen Kennlinie des Feldeffekttransistors 40 ebenfalls das Bestreben, anzusteigen.

Wegen der Reihenschaltung der Transistoren 40 und 42 erfordert das Anwachsen des Kollektorstromes durch den Transistor 40 jedoch ebenfalls, daß der Kollektorstrom durch den Transistor 42 ansteigt. Dieses würde erfordern, daß die Spannung über dem Transistor 42 anwachsen muß. Dadurch würde der Transistor 40 stärker vorgespannt, womit seinem Stromfluß entgegengewirkt würde. Diese Wechselwirkung ergibt eine extrem flache -rr- -Kennlinie

^VDB

(F i g. 2) vom Knickgebiet bis zum Durchbruch.

Die Schaltung gemäß F i g. 3 zeigt einen hohen Ausgangswiderstand. Diese Eigenschaft läßt zusätzlieh zu den äußerst flachen -γ-—Kurven einen Vergleich in der Wirkung mit Röhrenpentoden zu und übertrifft diese sogar in vieler Hinsicht.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Transistoranordnung gegenüber einfachen Feldeffekttransistoren besteht darin, daß die durch den Aufbau bekannter Feldeffekttransistoren bedingte relativ hohe Miller-Kapazität hier verringert wird. Bei bekannten Transistoren sucht man dies durch Verkleinerung der Abmessungen zu erreichen, jedoch leidet hierunter die Steilheit g„„ ohne daß der Ausgangswiderstand r_p vergleichbar anwächst. Daher geht die theoretisen erreichbare Maximalverstärkung u = g_nr_p bekannter Feldeffekttransistoren mit ihren Abmessungen zurück.

Die erfindungsgemäße Anordnung überwindet diesen Nachteil wegen der Erhöhung des Ausgangswiderstandes r_p. Die praktisch erreichbare Verstärkung ist daher höher als die theoretische Maximalverstärkung einfacher Feldeffekttransistoren.

Die gleiche Wirkung läßt sich erzielen, wenn der Feldeffekttransistor 42 durch einen Legierungstransistor 80 (F i g. 4) ersetzt wird. In diesem Fall soll der Kollektorstrom des Legierungstransistors β · I_B geringer sein als der Knickstrom I_P (40) des FeIdeffekttransistors 40, da sonst nicht die beschriebene Rückkopplungswechselwirkung einträte.

Wenn die Kollektorspannung V_DS über einen unipolaren Feldeffekttransistor anwächst, so steigt der Kollektorstrom I₀, aber zur gleichen Zeit wächst die Verarmungsschicht zwischen dem Kollektor- und dem Gattbereich, so daß das kollektorseitige Ende des Kanals (Fig. 1) sich zusammenzieht. Ein weiteres Erhöhen der Kollektorspannung V_os hat ein immer geringeres Anwachsen des Stromes zur Folge, wie die Kurven der F i g. 2A, 2 B und 2 C zeigen, bis ein Stromsättigungswert erreicht ist. Dieses tritt ein, wenn die Summe der Gatt- und Kollektorspannungen gleich der Knickspannung wird. Bei

noch höheren Kollektorspannungen bleibt der Kollektorstrom bis zum Durchbruch nahezu konstant. Der »Schirmelektrodentransistor« gemäß der Erfindung hat beträchtlich flachere -~- -Kennlinien

^VDS

als der bekannte Feldeffekttransistor (s. F i g. 2), so daß er sich besonders gut für Stromregelzwecke u.dgl. eignet.

Zur Erläuterung der Betriebsweise des erfindungsgemäßen Schirmelektrodentransistors sei angenommen, daß das Eingangssignal V_in konstant gehalten wird und die Spannung F_Bzur Erhöhung des Potentials V_ns vergrößert wird. Im ersten Teil der Kennlinien der Fig. 2 C steigt der Kollektorstrom /_D bis zum Knickbereich des Feldeffekttransistors an, in diesem Punkt ist wegen des Spannungsabfalls über dem Feldeffekttransistor 40 das Potential V_B geringfügig höher als die Knickspannung des Feldeffekttransistors 42.

Wird nun die Spannung V_B weiter vergrößert, so kann der Sättigungsstrom I₁, nicht mehr sonderlich ansteigen, da der Feldeffekttransistor 42 in seinem Sättigungsbereich ist und die Spannung über dem Feldeffekttransistor 42 die erforderliche Vorspannung aufrechterhält, so daß der Feldeffekttransistor 40 nur diesen Strom durchläßt. Der flache Bereich dieser Kurven setzt sich mit wachsender Spannung V_DS fort, bis der Durchbruch der zusammengesetzten Transistorenanordnung eintritt.

Die Schaltung nach F i g. 3 läßt sich in integrierter Bauweise realisieren, wie die F i g. 5 und 6 zeigen. Andererseits läßt sich auch ein einfacher'konzentrischer Aufbau Tür die verschiedenen legierten übergänge der Transistoren 40 und 42 auf einem besonderen Träger verwenden.

Der linke Bereich der integrierten Schaltung der F i g. 5 und 6 entspricht dem Feldeffekttransistor 42 der F i g. 3. der rechte Bereich dem Transistor 40.

In einen Träger 60 aus p-leitendem Halbleitermaterial relativ niedriger Leitfähigkeit ist eine erste Zone 62 aus relativ hochleitfähigem n-leitenden Material eindiffundiert und bildet die p-n-Ubergänge des Transistors 40. Eine zweite Zone 64 aus verhältnismäßig hochleitfähigem η-leitenden Material ist in der in F i g. 5 gezeigten Konfiguralion in den Träger 60 eindiffundiert. Die p-leitenden Gattzonen 65 werden dann in einem nachfolgenden Diffusionsschritt ausgebildet.

Ein ohmscher Kontakt 66 ist an die Zone 62 an einer Seite angebracht und bildet den Kollektorkontakt für den Schirmelektrodentransistor. Ein zweiter ohmscher Kontakt 68 sitzt an der gegenüberliegenden Seite des Bereichs 62 und bildet den Emitterkontakt des Feldeffekttransistors 40. Der Kontakt 68 ist mit dem ohmschen Kollektorkontakt 70 der Zone 64 des Transistors 42 verbunden, ein ohmscher Kontakt 72 ist am Gattbereich der Transistoränordnung angebracht.

Auf dem Träger 60 ist ein ohmscher Kontakt 74 ausgebildet und mit dem ohmschen Kontakt 76 verbunden, der auf dem mittleren Teil der Zone 64 angebracht ist. Ebenso ist ein ohmscher Kontakt 78, der den Emitterkontakt des zusammengesetzten Transistors darstellt, am Mittelteil des Bereiches 64 befestigt.

In der Darstellung nach F i g. 4 ist der Feldeffekttransistor 42 durch einen Legierungs-npn-Transistor 80 ersetzt. Die Verbindungen in dieser Figur sind die gleichen wie in Fig. 3, ebenso ist das Grundprinzip der Arbeitsweise dasselbe wie im Zusammenhang mit F i g. 3 beschrieben. Der Kollektorstrom β ■ I_B des Transistors 80 ist entweder geringer oder gleich dem Knickstrom I_P des Feldeffekttransistors 40, sofern gleiche Gatt- und Basis-Vorspannungsbedingungen herrschen.

Der Kollektorstrom des Transistors 80 (F i g. 4) kann nicht größer werden als der Strom durch den Feldeffekttransistor 40; daher und aus den bereits beschriebenen Gründen sind die Kennlinien dieser Schaltung ähnlich denen der F i g. 3.

Die Schaltung nach F i g. 4 läßt sich, wie die F i g. 7 und 8 zeigen, durch eine einzige integrierte Transistoranordnung realisieren. Diese wird auf einem Träger 100 eines p-leitenden relativ niedrigleitfiihigcn Halbleitermaterials ausgebildet, in den eine n-leitende Zone 102 diffundiert wird, die nach Beispiel gemäß F i g. 7 achteckig ist.

Eine p-leitende Zone 104 wird in der achteckigen η-leitenden Zone 102 ausgebildet und erstreckt sich längs eines achteckigen Weges parallel zu den Rändern der η-leitenden Zone 102. Der p-leitende Träger 100 erstreckt sich nach oben durch die n-leitendc Zone 102 in einer sternförmigen Konfiguration und wird von der η-leitenden Zone 102 eingeschlossen.

Eine weitere η-leitende Zone 106 in ähnlich sternförmiger Ausbildung wie der Träger 100 ist innerhalb dieses gerade erwähnten Gebietes angeordnet, und eine weitere p-lcitende Zone ist innerhalb der η-leitenden Zone 106 ausgebildet und wiederum eine weitere sternförmige η-leitende Zone 110 innerhalb der Zone 108.

Ein ohmschcr Kontakt 112 an der n-leitenden Zone 102 bildet den Kollektorkonlakt für den Schirmelekirodentransistor. und ein ohmscher Kontakt 114 an der Zone 108 bildet den Basiskoniakt.

Eine Elektrode 116 auf der Zone 110 ist die Emitterelektrode des Transistors, die mit einem Kontakt 118 auf der Zone 104 verbunden ist. der der GaItkonlakl des Feldeffekttransistors 40 ist. Der Kontakt 118 ist auch mit dem Massekontakt 120 auf dem Träger 100 verbunden.

Auf der Zone 106 ist eine Kollektorelektrode 122 ausgebildet, die mit dem Emitterkontakt 124 auf der Zone 102 des Transistors 40 verbunden ist.

Die erfindungsgemäße Transistoranordnung mit der Wirkung einer Schirmelektrode ist also besonders für integrierte Schallungen geeignet. Sie zeigt günstige Eigenschaften, wie seine Verwendung in Verstärkern. Stromreglern u. dgl., an Stelle teuerer Transistoren oder Vakuumröhren. Insbesondere ist sie billig und zeigt einen Ausgangswiderstand entsprechend dem einer Röhrenpentode, so daß sie vergleichbare Verstärkungen erreichen läßt. Ihr Frequenzbereich übertrifft denjenigen bekannter Transistoren dieser generellen Art. so daß sie sich insbesondere zur Signalverstärkung über einen extrem weiten Frequenzbereich eignet.

Claims

Patentansprüche:

1. Reihenschaltung eines ersten Transistors mit einem zweiten, unipolaren Transistor, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Erhöhung des dynamischen Innenwiderstands des durch die Reihenschaltung gebildeten aktiven Schaltelementes als gesteuerter Serienwiderstand für den ersten Transistor (42.80) geschaltete unipolare Tran-

sistor (40) mit seiner Emitterelektrode (68. 128) mit der Ko!lektoreleklrode(70, 122) des ersten Transistors (42, 80) und mil seiner Gaiteleklrode (63.104) mit der Emitterelektrode (76. MO) des ersten Transistors verbunden ist. wobei das Hingangssignal (V_iu) der Steuerelektrode (72. 114) des ersten Transistors zugeführt wird, und daß die zum Kennlinienknick gehörigen Strom- bzw. Spannungswerlc des unipolaren Transistors (40) nicht kleiner als die entsprechenden Werte des ersten Transistors (42.80) sind.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor gleichfalls ein, unipolarer Transistor (42) ist.

3. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Transistor ein bipolarer Transistor (80) ist.

4. Schaltung nach den Ansprüchen I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Transistoren in integrierter Schaltung in dem gleichen HaIblciterkrislall ausgebildet sind.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschrift Nr. 1 042 760;
USA.-Patentschrift Nr. 2 985 805;
Proc. IRE, Juni 1962, S. 1462 bis 1469; August 1953. S. 970 bis 979;
Science. Bd. 132. Oktober 1960, S. 1127 bis 1133.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

809 620 331 9 6? 0 Hi'

Berlin