JPS581324A - 集積化マルチバイブレ−タ - Google Patents

集積化マルチバイブレ−タ

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JPS581324A
JPS581324A JP9824481A JP9824481A JPS581324A JP S581324 A JPS581324 A JP S581324A JP 9824481 A JP9824481 A JP 9824481A JP 9824481 A JP9824481 A JP 9824481A JP S581324 A JPS581324 A JP S581324A
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transistor
capacitor
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thin film
capacitance
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Kazuo Kondo
和夫 近藤
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一三夫 中川
Yoshinori Okada
義憲 岡田
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03KPULSE TECHNIQUE
    • H03K3/00Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
    • H03K3/02Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
    • H03K3/26Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback
    • H03K3/28Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback
    • H03K3/281Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator
    • H03K3/282Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use, as active elements, of bipolar transistors with internal or external positive feedback using means other than a transformer for feedback using at least two transistors so coupled that the input of one is derived from the output of another, e.g. multivibrator astable
    • H03K3/2821Emitters connected to one another by using a capacitor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Semiconductor Integrated Circuits (AREA)

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、集積化マルチバイブレータに関し。
特にyx変復調器を構成するのに好適な集積化マルチバ
イブレータに関するものである。
従来の集積化1M変復調器等に採用されているマルチバ
イブレータは(り容量接続のための外部端子が必要であ
る。■消費電流が大きい、などという問題があった。
以下この問題点を図を用いて説明する。
第1図は、従来の集積回路によく採用される非安定マル
チバイブレータの回路図である。図において、1F1ダ
イオード、2〜10はトランジスタ、11〜17Fi抵
抗、18は定電圧源、19.20は外部端子、21はコ
ンデンサ、22は入力端子。
33は寄生容量である。また第2図の実線は動作波形を
示す。
つぎに、これらの図を参照して動作を説明する。
今トランジスタ6がオン、トランジスタイがオフの状態
を考える。トランジスタ6および7のコレクタ電位は、
定電圧源18の電位をr、、電源電位をy。。、トラン
ジスタのベース、エミッタ間電圧およびダイオードの順
方向電圧を−とすれば、それぞれ ”A  ’Bl ’ −(’00−’mm )となる。
また、トランジスタ4.5のエイツタ電位はそれぞれ第
2図(C)、(p)に示されるように、それぞれ(r 
−ム 2FB、 ”j 、 (Fo。−2F、、 ’)  と
なる。
この場合、トランジスタ4のエンツタ電位よりトランジ
スタ5のエイツタ電位の方が高いので、抵抗15と14
.抵抗15と16の抵抗値が勢しければ、トランジスタ
9がオンとなす、トランジスタ8がオフとなる。
このため、トランジスタ6のエイツタ電11tfICの
外部端子19→コンデン?21→外部端子2゜→トラン
ジスタ9→トランジスターo→抵抗17→アースの経路
で流れる。
トランジスター0.抵抗17で、電流値Ioの定電流源
を構成し、かつコンデンサ21の静電容量をCとするト
、トランジスタ7のエイツタ電位は第2図(B)に示す
ように傾き!、/cで徐々に低下する。またトランジス
タ6のエイツタ電位は第2図(J) K示すように(F
oo−SFB、)である。トランジスタ7のエイツタ電
位が(F、−51’□)になるムトランジ・スタフがオ
ンして正帰還がかかり、トランジスタ6はオフし1反転
する。
反転後トランジスタ6.7のコレクタ電位けそれぞれげ
。。−F、、)、CF、−F□)となl )ランジスタ
4,5のエイツタ電位は、それぞれ第2図(C)iZl
)K示すようK (ro。−21FBm) 、 CVA
−2r−トナル。トランジスタ7の工、ミVり電位ハ、
げ。。
−5FBm)となる。また、トランジスタ6のエイツタ
電位はこの(Fo。−5FBI)K、反転直前にコンデ
ン?21Kかかつていた電位差(Fo。−F、 )を加
えた(、 2Fao−FA−5rBl ’)となる。(
第2図(4)(n) sc示す。)以下同様な動作をく
り返して発振する。
第2図よに明らかなように、半周期/2rは。
2C(P’0゜−F、) / 1.、となl 発11周
fi数/a。
4C(Foo  j’A) また回路が対称であるから、トランジスタ4゜5のエイ
ツタにおける発振出力の偶数次高調波歪は非常に少ない
。またトランジスタ10のベースに信号を供給し、電流
源を信号で駆動すればyw変調器として動作する。
ζこで、コンデンサ21の集積回路への内蔵を考える。
内蔵容量としては、第1図に示すような金属54−絶縁
物5B−半導体構造59よ砂なるものと、第4図に示す
ような金@54−絶縁物5日−金属構造584よりなる
ものとの2種類の薄膜容量が考えられる。このような薄
膜容量では。
第5図の等価回路に示すように、上部電極54と下部電
極37間の目的とする容量の他に、下部電極57とアー
ス間に寄生容量が発生するのは避けられない。この寄生
容量の容量値は *運上目的とする容量の容量値とほぼ
等しい。なお、第1.4図において、40け半導体基板
である。
すなわち、第1図においてコンデン+21を内蔵しよう
とすれば、トランジスタ6または7のエイツタとアース
間に寄生容量がつくことになる。
ここで、トランジスタ6の工(ツタに寄生容量がついた
場合の動作を、第1図、第2図を用いて説明する。第1
図に寄生容量5!を破−で示す。なお、寄生容量値は目
的の容量の容量値Cと同じとする。また、この場合の動
作波形を第2図の破線で示す。
時刻−一1において動作状態が反転し九直後のトランジ
スタ6の工(ツタ電位は、寄生容量のために、(−Fo
。−−F、 −SF、、”)となり、その2 後傾き−で徐々に低下し、jxjl  において反C 転する(第2図4の破線)。時刻−tmijから次の反
転までは、コンデンサ21を内蔵しない場合と同じであ
る。第、2図から明らかなよう一発振波形は非対称とな
り偶数次高調波歪をもつようになる。
この非安定マルチバイプレーIを、家庭用VTRのFM
変v/4器として使用する場合、第2高調波の下側帯波
が1本来のpx倍信号上側帯波の帯域に入p込む。そし
て、復調時に、この高調波の側帯波は1本来のyxキャ
リアに対して復調されるため、その復調された信号は元
の変調信号とは異賞なものとなり1画質劣化を引き起す
ことになる。したがりて、従来回路のままでは、金量管
内蔵させることは不可能である。
また、容量を周辺部品とする場合、 ICの外部端子は
、隣接ピンとの関係などから浮遊容量値が異なるので、
この影響を小さくするため、容量値Cとしては数十P!
が必要となる。その場合の電流ハ、すなわちACC1!
0゜−F、 ) /は、後で述べる本発明の場合に比べ
て数倍の値となる。
以上述べたように、従来回路では容量接続のための外部
端子2ピンが必要な上、消費電流が大きいという問題が
ある。な訃1以上では、非安定マルチバイブレータを用
いて、従来の問題点をig明したが、エンツタ間がコン
デンサで結合された一対のトランジスタt#I成要素と
するマルチバイプレー−について4同様なことがい見る
本発明の目的は、従来技術の欠点をなくシ。
コンデンサを内蔵しても高調波歪の劣化がなくかつ消費
電流の少ない集積化iルチバイプレータを提供すること
にある。
上記の目的を達成するために1本発明は、*造が非対称
な薄膜容量を2個使うことにより回路を対称にし1発振
波形の高調波歪劣化を招くことなく、容量の内蔵化をは
かることができるようにしている。
本発明を、従来例と同じく非安定マルチバイブレータに
採用した一実施例を第6図に示す。
同図にシいて、第1図と同一符号を付けられた素子は同
一機能を有するものとする。第1.6図の対比から明ら
かなように、この実施例が第1図と一異なるのは、第1
図のコンデンサ旧を符号25.24で示した2個の薄膜
容量で構成した点だけである。
そして前記2個の薄膜容量は、容量値、形状を全く同じ
にし、上部電極と下部電極がそれぞれ逆になるように接
続される。すなわち1例えばfalの薄膜容量の上部電
極と第2の薄膜容量の下部電極とがトランジスタ6のエ
ンツタに接続されるとすれば、第1の薄膜容量の下部電
、極と第2の薄膜容量の上部電極とはトランジスタ7の
工(yりに接続される。このため、第6図に破線で示す
ように、寄生容量25.26が、それぞれトランジスタ
6.7の工ずタタに、対称位置につくととになる。した
がって、各部の波形は、tJ47図(#)〜(d)に示
すようになる。すなわち発振波形も対称になり、高調波
歪の劣化本生じない。
そこで、いまコンデンサ25,24シよび寄生容・量2
5.26の容量値をCとすると放電の傾きはk・となる
。したがって、半周期イTけ 5C(Fo。−r、 ) lI となり1発振周波数Iは I           Im と表わせる。またこの式よ静電流laは、10(1’(
ro。−F、 ) /となる。今、集積化した場合の容
量値、電流をC,ハとし、集積化しない場合のそれをハ
、ごとするとハ’、/70 ea sc’ΔCとなる。
容量内蔵の場合は、外部端子が不要なので。
ビンの浮遊容量のアンバランスを考慮する必要がなく、
容量イ直を小さくすることができる。−例として、 C
−1007F、 C婁10?lとすると。
to’76e = 0.25となり、電流を/4にする
ことができる。
$8図に1本発明を単安定マルチバイブレータ型遅延回
路に適用した“場合の一例を示す。同図vCおいて、第
6図と同一符号の素子線、同一機能を有するものとする
。差動対27.28のペースに信号源52より信号が供
給される。この回路の動作は良く知られているので、そ
の説明は省略する。
なお、ここで定電流源51の電゛流値を1o、コ7デン
t 25,24および寄生容量(図示せず)をCζする
と、遅延時間富は この遅延回路は、遅延備考と原信号を掛算することによ
り、 FM−111号の復調器として利用すること、が
できる、この実施例において、容量値は。
容量を周辺部品とした場合に比べ、数分の−にでき、そ
の結果、電流ハを低減できるのは、非安定マルチバイブ
レータの場合と同様である。
すなわち、従来でけ 20として5〜7 m++4を必
要としていたので、約5aJの消費電流低減が可能であ
る。
以上の説明から明らかなように1本発明を採用すること
により、従来、 IC化の際に外付部品とされていたコ
ンデンサを内蔵することが可能となる。その結果ICの
外部端子を2個削減できるばかりでなく、消費電流を1
〜S、aa削減セきる。−
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の集積化非安定マルチパイプレークの回路
図、第2図(1)〜(D)はその各部の信号波形図、第
S図および第4図は薄膜容量の物理的構造を示す断面図
、第5図は前記薄膜容量の等価回路図、第6図は本発明
の一実施例の回路図、llIl図(、)〜(d)はその
各部信号波形図、第8図は本発明の他の実施例の回路図
である。 19.20・・・ICの外部端子 2条、24・・・薄膜容量 25.26・・・寄生容量    54・・・上部金属
電極S7・・・下部金属電極    58.58ト・・
誘電体40・・・半導体基体 才 1 図 才  3   図 f  z  図 才 5 図 t6図 才 7 図 才8図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (リ 第1および第2のトランジスタと、第1および瀉
    2のトランジスタのエイツタ間に4i[すしたコンデン
    サと、第1のトランジスタのベースを第2のトランジス
    タのコレクタに接続すル手段と、第2のトランジスタの
    ベースヲ第1のトランジスタのコレクタに接続する手段
    とを含む集積化マルチバイブレータにおいて、前記コン
    デンサは、それぞれが下部電極、誘電体および上部電極
    よりなる第1および第2の薄膜容量よりなり、第1薄膜
    容量の上部電極および第2薄膜容量の下部電極が第1の
    トランジスタのエイツタに接続され、第1薄膜容貴の下
    部電極および第2薄膜容量の上部電極が第2のトランジ
    スタのエンツタに接続されたことを特徴とする111化
    マルチバイブレータ。 (2)第1および第2の薄膜容量の形状および容量値が
    互いに等しいことを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の集積化マルチバイブレータ。
JP9824481A 1981-06-26 1981-06-26 集積化マルチバイブレ−タ Granted JPS581324A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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