DE2460671A1

DE2460671A1 - Integrierte schaltung in mos-technik fuer einen richtimpulsgeber

Info

Publication number: DE2460671A1
Application number: DE19742460671
Authority: DE
Inventors: Helmut Roesler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1974-12-20
Filing date: 1974-12-20
Publication date: 1976-06-24
Also published as: DE2460671B2; IT1051047B; FR2295636A1; CH595017A5; FR2295636B1

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT München, 20.DEZ. 1974

Berlin und München Witteisbacherplatz

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Integrierte Schaltung in MOS-Technik für einen Richtimpuls-

Die Erfindung "betrifft eine integrierte Schaltung in MOS-Technik für einen Richtimpulsgeber, der beim Einschalten einer Versorgungsspannung einen Impuls abgibt.

Wird an einen MOS-Baustein eine Versorgungsspannung angelegt, d. h. wird die Versorgungsspannung eingeschaltet, dann folgt die effektive Versorgungsspannung für die einzelnen Schaltungsteile des MOS-Bausteins nicht nach einer idealen Sprunfunktion, sondern langsam nach einer e-Punktion. Das ist nicht nur bedingt durch den Innenwiderstand des die Versorgungsspannung liefenden G-eräts und durch einen meistens vorhandenen Ladekondensator oder Siebkondensator, sondern auch durch die bei der MOS-Technologie immer vorhandenen Kapazitäten des MOS-Bausteins. Dieser langsame Anstieg der Versorgungsspannung hat zur Folge, daß während des Anstiegs Eingänge und Ausgänge und einzelne Schaltungsteile unter Umständen keinen definierten Zustand haben. Insbesondere wirkt sich das bei bistabilen Schaltungen aus, die beim Ansteigen der Versorgungsspannung einen zwar nicht gerade zufälligen Schaltzustand einnehmen, aber doch einen solchen, der von vorneherein nicht eindeutig definiert ist und der für die darauffolgende Funktion von entscheidender Bedeutung sein kann. Es besteht daher die Notwendigkeit, daß in

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einem solchen MOS-Baustein beim Einschalten der Versorgungsspannung die bistabilen &'chaltungsteile einen definierten Grundzustand einnehmen. Die Aufgabe, die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegt, besteht denn auch darin, eine integrierte Schaltung in MOS-Technik anzugeben, mit deren Hilfe beim Einschalten einer Versorgungsspannung ein Richtimpuls gewonnen wird, mit dem beispielsweise solche bistabilen Schaltungsteile gesetzt bzw. rückgesetzt werden können..Der schaltungstechnische Aufwand soll dabei auf ein Minimum beschränkt sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einer integrierten Schaltung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Source-Elektrode eines ersten MOS-Feldeffekttransistors vom Anreicherungstyp auf einem Bezugspotential und die Drain-Elektrode über einen Widerstand auf einem Versorgungspotential liegt, daß zwischen das Versorgungspotential und das Bezugspotential ein Spannungsteiler für die Versorgungsspannung geschaltet ist, mit dessen Teilerpunkt die Gate-Elektrode des MOS-Feldeffekttransistors verbunden ist und daß weiterhin die Drain-Elektrode des MOS-Feldeffekttransistors zu einem Ausgang der Schaltungsanordnung führt.

Eine solche erfindungsgemäße Schaltung löst mit minimalem Aufwand die gestellte Aufgabe. Der MOS-Feldeffektransistor ist zunächst gesperrt und läßt die Spannung am Ausgang mit dem Ansteigen der Versorgungsspannung anwachsen, wird aber dann, wenn seine Schwellenspannung über den Spannungsteiler erreicht ist, leitend und läßt dadurch die Spannung am Ausgang wieder zusammenbrechen. Dieser Spannungsverlauf am Ausgang bildet den obengenannten Richtimpuls. Darüberhinaus entsteht auch beim Abschal-

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ten der Versorgungsspannung ein Impuls am Ausgang, der vorteilhaft zum definierten Beeinflussen von Schaltungsteilen verwendet werden kann« .

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung "besteht darin, daß der Spannungsteiler aus der Reihenschaltung der Drain-Source-Strecken zweier weiterer MOS-Feldeffekttransistoren besteht. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß der Widerstand an der Drain-Elektrode des ersten MOS-Feldeffekttransistors ebenfalls aus einem entsprechend geschalteten MOS-Feldeffekttransistor besteht. Mit diesen Ausgestaltungen läßt sich die Form des Richtimpulses besser bestimmen.

Weitere Einzelheiten einer erfindungsgemäßen integrierten Schaltung sollen anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher ,erläutert v/erden. Dabei zeigt die
Fig. 1 eine erfindungsgemäße integrierte Schaltung mit MOS-

Feldeffekttransistoren, im Folgenden MOS-FET genannt. In Fig. 2 sind die interessierenden Potentiälverläufe dargestellt..

In Fig. 1 sind die Drain-Source-Strecken zweier MOS-FE? 2 und 3 in Reihe geschaltet. Die Drain-Elektrode des MOS-FET 2 liegt auf dem Versorgungspotential V„_G, die Source-Elektrode des MOS-FET 3 auf dem Bezugspotential "Vg₀,. Die Gate-Elektroden der beiden MOS-FET 2 und 3 sind am Versorgungspotential V~_G angeschlossen. Die beiden MOS-FET 2 und 3 bilden einen Spannungsteiler für die zwischen dem Versorgungspötential Y„„ und dem Bezugspotential V₃₃ liegende Versorgungsspannung. Der Teilerpunkt 6 des Spannungs-

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tellers ist der Verbindungspunkt der Source-Elektrode des MOS-FET 2 mit der Drain-Elektrode des MOS-FET 3. Die Drain-Source-Strecken zweier MOS-FET 1 und 4 sind ebenfalls in Reihe geschaltet, wobei die Drain-Elektrode des MOS-FET 4 am Versorgungspotential Y„„ und die Source-Elektrode des MOS-FET 1 am Bezugspotential V~~ angeschlossen ist. Die Gate-Elektrode des MOS-FET 4 ist am Versorgungspotential V_fi„ angeschlossen. Die Gate-Elektrode des MOS-FET 1 ist mit dem Teilerpunkt 6 des Spannungsteilers verbunden. Der Verbindungspunkt der Source-Elektrode des MOS-FET 4 mit der Drain-Elektrode des MOS-FET 1 bildet einen Ausgang 5 der Schaltungsanordnung.

Im vorliegenden Beispiel sind sämtliche Transistoren in p-Kanal-Technik vom Anreicherungstyp gewählt. Sie können auch in n-Kanal-Technik realisiert sein. Die Transistoren 2 bis 4 sind auch vom Versrmungstyp möglich, wenn zum Beispiel eine niedrigere Versorgungsspannung zur Verfügung steht.

In der Fig. 2 sind die Potentialverläufe der interessierenden Punkte in ihrem logischen Wert dargestellt, und zwar das Versorgungspotential V^₀, das Potential Vg an dem Teilerpunkt 6 des Spannungsteilers und das Potential V₁- am Ausgang 5 der Schaltungsanordnung.

Das Versorgungspotential V«_G soll vor dem Einschalten der Netzspannung den logischen Wert O haben. Nach dem Einschalten zum Zeitpunkt ti steigt es, wie oben geschildert, nach einer e-Funktion zum logischen Wert 1 an. Zunächst haben die beiden Potentiale Yr und V,- ebenfalls den logischen Wert O. Übersteigt das Versorgungspotential Vq„ zum Zeitpunkt t2 die

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Schwellenspannung der MOS-FET, dann werden die beiden MOS-FET 3 und 4 leitend. Danach wächst das Potential V_c mit dem Versorgungspotential Y„~ an. Der Teilerpunkt 6 wird über den niedrigen Transistorinnenwiderstand des MOS-FET 3 auf das Bezugspotential gelegt. Damit bleibt aber der MOS-FET 1 sicher gesperrt.' Eine kurze Zeit danach wird auch der MOS-FET 2 des Spannungsteilers zum Zeitpunkt t3 leitend. Nach diesem Zeitpunkt t3 wächst das Potential Vg am Teilerpunkt entsprechend dem Spannungste'ilerverhältnis an. Wenn das geteilte Potential Vg den Schwellenwert für den MOS-FET 1 erreicht hat, wird dieser leitend und legt den Ausgang 5 auf das Bezugspotential V„„. Dies geschieht zu einem Zeitpunkt t4> bei dem das Versorgungspotential V„n nahezu auf seinen Endv/ert mit dem logischen Wert 1 angestiegen ist und auch das Potential Vp. den logischen Wert Ί erreicht hat. Zwischen den beiden Zeitpunkten t3 und t4 liegt damit am Ausgang 5 ein Impuls mit dem logischen Wert 1 an, der als Richtimpuls verwendet werden kann.

Der entsprechende Vorgang spielt sich nach dem Zeitpunkt t5 beim Abschalten der Versorgungsspannung V_fiG ab. Am Ausgang entsteht wieder ein Impuls, der zum definierten Setzen bzw. Rücksetzen der angeschlossenen bistabilen Elemente und zu evtl. anderen Anwendungen dient.

3 Patentansprüche
2 Figuren

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Claims

P_a_t_e_n t_a_n_s_g r ü c_h e

1. Integrierte Schaltung in MOS-Technik für einen Rientimpulsgeber, der "beim Einschalten einer Versorgungsspannung einen Impuls abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Source-Elektrode eines ersten MOS-Feldeffekttransistors (1) vom Anreicherungstyp auf einem Bezugspotential (V_sg) und die Drain-Elektrode über einen Widerstand auf einem Versorgungspotential (Vp„) liegt, daß zwischen das Versorgungspotential (Vß_G) und das Bezugspotential (V™) ein Spannungsteiler für die Versorgungsspannung geschaltet ist, mit dessen Teilerpunkt (6) die Gate-Elektrode des MOS-Feldeffekttransistors (1) verbunden ist und daß weiterhin die Drain-Elektrode des MOS-Feldeffekttransistors (1) zu einem Ausgang (5) der Schaltungsanordnung führt.

2. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1,dadurch ge kennzeichnet , daß der Spannungsteiler aus der Reihenschaltung der Drain-Source-Strecken zweier weiterer MOS-Feldeffekttransistoren (2,3) besteht.

3. Integrierte Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, da.durch gekennzeichnet , daß der an der Drain-Elektrode des ersten MOS-Feldeffekttransistors (1) angeschlossene

. Widerstand aus der Drain-Source-Strecke eines vierten MOS-Feldeffekttransistors (4) gebildet ist.

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