DE2108101A1 - Schalterstromkreis - Google Patents

Description

Dr. F. Zumstein sen. - Dr. E. Assmann 2108101

Dr. R. Koenigsberger - DipJ.-Phys. R. Holzbauer - Dr. F. Zumstein jun.

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Schalterstromkreis.

Die ErJindang betrifft einen. Schaltorstromkreis mit einem Feldeffekt-Transistor.

Bei einem FM-Empfängergerät erzeugt z.B. das Verstimmen im allgemeinen starke Geräusche, was für den Benutzer beim Auswählen eines Rundfunksenders unangenahn ist.Es ist deshalb wünschenswert, daß "beim Verstimmen der Ausgang eines Niederfrequenz- oder Mittelfrequens-Verstärkerkreises abgeschaltet wird, indem ein Schalterstromkreis mit diesem Verstärkerkreis verbunden wird, so daß das Auftreten von Geräuschen verhindert wird. Diese Schaltung wird im allgemeinen Geräuschsperre genannt. Bei den bekannten Geräuschsperren, bei denen ein Feldeffekttransistor (PET) als Schalterelement für diesen Verstärkerkreis verwendet wurde, wurde das Gate-Potential in bezug auf da3 Erdpotential konstant gehalten, wenn der FET leitend gemacht' wurde. Wenn daher die Spannung zwischen Source und Drain des FET sich entsprechend dem Spannungswert des Signals, das an einen AusgangsanschluS übertragen werden soll, ändert, ändert sich natürlich die Spannung zwischen Gate und Source. Das bedeutet, daß sich

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der Innenwiderstand des S¹ET ändert, was es unmöglich macht, große Spannlingssignale zu verarbeiten. Wenn weiter Signale unter solchen Bedingungen durch den FET laufen, ist sehr leicht eine Deformation des Ausgangssignals die Folge.

Ziel der Erfindung ist daher ein Schalterkreis, der die Zuführung Ton großen Spannungssignalen schalten kann; ohne eine Deformation der Ausgangssignale zu verursachen.

Der erfindungsgemäße Schalterkreis umfaßt einen FET, or. es en Source und Drain in Reihe in einen Signalkreis geschaltet sine', so daß er diesen Signalkreis durch Steuern seines Gate-Potentials schaltet, einem Gleichstromkreis zum Anlegen einer geeigneten Spannung an Source, Drain und Gate des PET, um diesen leitend zu machen und eine Potentialdifferenz zwischen Source und Gate und ebenso zwischen Drain und Gate auf einer bestimmten Höhe zu halten, ohne das Gate-Potential festzulegen, währ&nd der Transistor leitend ist, und eine Einrichtung zum Schalten dieses Transistors durch Verändern seines Gate-Potentials Steuersignalen entsprechend, um diesen Signalkreis zu schalten.

Bei einem Schalterkreis mit der genannten Anordnung ändert sich das Gate-Potential des PET stets mit denen von Source und Drain. Dies verhindert Änderungen des Innenwiderstands des FET in seinem leitenden Zustand und ermöglicht die Übertragung großer Spannungssignale ohne Deformation des Ausgangssignals.

Wenn z.B. erfindungsgemäß ein Sperrschicht-FET in dem Schaltkreis verwendet wird, wird das oben genannte Ziel erreicht, indem ein Strom in Vorwärtsrichtung durch die Diodensperrschichten geschickt wird, die von dem Gate mit Source und Drain des FET gebildet werden. Wenn anstelle dieses Sperrschicht-FET ein Metalloxyd-Halbleiter FET (MOSFET) verwendet wird, ist es erforderlich, mit dem MOSFET wenigstens eine Diode zu verbinden, die eine gleiche Wirkung wie diese Diodensperrschicht ausüben kann. 109835/1515

BAO

Im folgenden sollen als Beispiel bevorsugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert werden, wobei:

Pig. 1 eine Geräuschoperrschaltung nach einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, die einen Sperrschicht-PET verwendet;

2 eine Geräuschsperrschaltung naeh einer anderen Ausführungsform der Erfindung zeigt, die einen MOSPET verwendet.

In Pig. 1 ist die Source S eines η-leitenden Sperrschicht-FET β 1a mit einem Signaleingangsanschluß 3 über einen Kondensator 2 verbunden, und ihr Drain D₂ ist über einen Kondensator 4 mit einem Signalausgangsanschluß 5 verbunden. Zwischen den Anschlüssen T_B(+) und Tg¹ einer Gleichspannungsquelle ist eine Spannungsteilerischaltung aus Widerständen R, und R. vorgesehen. Der Spannungsteilerpunkt 6 dieser Schaltung ist mit der Source S über einen Widerstand B... und mit der Drain D über einen Widerstand Rp verbunden. Parallel zu einem Widerstand R. ist ein Kondensator 7 geschaltet. Das Gate G des PET ist mit dem Anschluß T-g der Gleichspannungsquelle über einen Widerstand R^ verbunden. Es ist eine getrennte Spannungsteiler-Schaltung aus Widerständen R^ und Rg mit einem als V™ bezeichneten Spannungs- jm abfall im Widerstand R_Q vorgesehen. Der Kollektor eines Transistors 8 ist mit dem Gate G, der Emitter mit einem Anschluß 9 des Widerstands R_Q und die Basis über einen Widerstand Rg mit einem Steuersignal-Eingangsanschluß 10 verbunden. Die Spannung der Steuersignale, die zwischen dem Anschluß 10 und dem Anschluß Tg¹ der GIeichspannungsquelle zugeführt werden, ist mit Vq bezeichnet.

Gemäß der genannten Anordnung hat das Gate G ein höheres Potentials als die Source S und das Drain D, so daß geringe Ströme in Vorwärtsrichtung durch die Dioäensperrschichten fließen, die durch das Gate G mit der Source S und dem Drain G

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gebildet werden, um den Abschnitt zwischen Source S und Drain D leitend zu machen. Dementsprechend werden Signale, die dem Signaleingangsanschluß 3 zugeführt werden, zum Signalausgangsanschluß 5 geleitet.

Andererseits ist das Ein- oder Ausschalten des Transistors 8 durch eine Spannungsdifferenz zwischen der konstanten- Spannung Y-Q und der Spannung T„ der Steuersignale bestimmt. Der Transistor 8 wird nämlich eingeschaltet oder leitend gemacht, falls T_G y Vj, und ausgeschaltet oder nicht leitend gemacht, falls Yq< V-g ist. Wenn der Transistor 8 eingeschaltet wird, fällt das Potential des Gates G ungefähr auf die niedrige Höhe von V-g, um den EET 1a zuzumachen, so daß kein Signal vom Signaleingangsanschluß 3 sum Signalausgangsanschluß 5 des Geräuschsperrkreises übertragen werden kann, \tenn dagegen der Transistor 8 zugemacht wird, steigt das Potential des Gates G wieder, so daß ein Strom in Vorwärtsrichtung durch die Diodensperrschichten fließt, wodurch eine Potentialdifferenz zwischen Source S und Gate G und auch zwischen Drain D und Gate G von einer vorbestimmten Höhe aufrecht erhalten wird. Das Potential des Gates G ändert sich nämlich mit denen von Source S und Drain D. Dementsprechend tritt keine Änderung im Innenwiderstand des PET auf, so daß Signale von großer Höhe ohne Deformation durch den PET laufen können.

Wenn der Geräuschsperrkreis einen MOSPET 1b einschließt, wie in Pig. 2 gezeigt ist, ist es nur nötig, eine Diode D.. zwischen Source S und Gate G oder eine Diode.D₂ zwischen Drain D und Gate G zu schalten oder beide Arten von Schaltungen zu verwenden. In diesem Pail haben die Dioden D^ und D₂ eine Wirkung, die der der Diodensperrschichten des oben genannten Sperrsehicht-PET äquivalent ist. Wenn der PET 1b nämlich leitend gemacht wird, fließt ein Strom in Vorwärtsrichtung durch die Diode D.J oder D₂, so daß sich das Potential des Gates G mit denen von Source S und Drain G ändert. Wenn der PET eingeschal-

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tet ist, zeigen die Potentiale von Source S und Drain G einen äußerst geringen Unterschied, so daß die Schaltung mit einer der beiden Dioden D^ und D₂ die erfindungagemäße Aufgabe erfüllt.

Die Erfindung ist nicht auf die vorhergehenden Ausführungεformen beschränkt, sondern kann in verschiedenen Abwandlungen ausgeführt werden. Während sie mit einem η-leitenden EES beschrieben wurde, kann auch ein p-leitender EEI verwendet werden, wenn dem EET eine Spannung mit umgekehrter Polarität wie in dem beschriebenen EaIl zugeführt wird. Die oben beschriebene Ausführungsform bezieht sich auf den EaIl, wo der erfindungsgemäße Schalterkreis als Cferäuschsperrkreis in einem Empfängergerät verwendet wird, um das Auftreten von Geräuschen in diesem zu verhindern, aber die Schaltung kann auch allgemein als elektronischer Schalterkreis verwendet werden.

SAO ORiGtNAL

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Claims (3)

1. Patentans ρ r ü c h e

   iiy Schalterstromkreis mit einem Feldeffekt-Transistor, dessen Source und Drain in Reihe in einen Signalkreis geschaltet sind, um diesen durch Steuerung des Potentials am Gate dec FET au schalten, mit einem Gleichstromkreis zum Anlegen einer geeigneten Spannung an Source, Drain und Gate dieses !Transistors für seinen Betrieh und mit einer Einrichtung zum Schalten dieses Transistors durch Ändern des Potentials seines Gates entsprechend Steuersignalen, um diesen Signalkreis zu schalten, dadurch gekennzeichnet, daß der Gleichstromkreis so ausgelegt ist, daß er eine Potentialdifferenz zwischen Souce and Gate und ebenso zwischen Drain und Gate von einer vorgeschriebenen Höhe festhält, ohne daß Gatepotential festzulegen, während dieser transistor leitend ist.
2. 2. Schalterstromkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldeffekt-Transistor ein Sperrschicht-Transistor ist und der Gatestrom in Yorwärtsrichtung durch die Diodensperrschichten fließt, die durch das Gate mit Source und Drain dieses !Transistors gebildet werden, so daß das Gatepotential sich mit dem von Source und Drain ändert.
3. 3. Schalterstromkreis nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feldeffekt-Transistor ein Metalloxydhalbleiter-Feldeffekt-Transistor ist, und daß in dem Gleichstromkreis eine Diode in wenigstens einem der Abschnitte, die durch das Gate mit Source und Drain gebildet werden, mit einer solchen Polarität geschaltet ist, daß sie zugemacht wird, wenn dieser Transistor im nicht-leitenden Zustand ist, und daß sie aufgemacht wird, wenn dieser Transistor im leitenden Zustand ist, wodurch sich, das Gatepotential durch den Strom,

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   der in Yorwärtsrichtung durch die Diode fließt, wenn dieser Transistor leitend ist, mit dem Potential von Source und Drain ändert

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