DE2407376A1

DE2407376A1 - Kapazitaetsvervielfacherschaltung

Info

Publication number: DE2407376A1
Application number: DE19742407376
Authority: DE
Inventors: William Folsom Davis
Original assignee: Motorola Inc
Current assignee: Motorola Solutions Inc
Priority date: 1973-02-15
Filing date: 1974-02-15
Publication date: 1974-08-29
Also published as: FR2217812B1; DE2407333A1; DE2407333B2; FR2217900B1; DE2407333C3; GB1435401A; DE2407291A1; GB1427468A; US3911296A; FR2217841B1; GB1434332A; FR2217812A1; JPS5041037A; JPS49113153A; JPS5231679A; JPS5437799B2; FR2217841A1; FR2217900A1

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. LEO FLEUCHAUS DR.-ING. HANS LEYH

Dipl. -Ing. Ernst llathmann.

Manchen 71, den 14. Febr. 1974

Molchloratr. 42

Unser Zeichen: MO123P-1115

Motorola, Inc. 9U01 V/est Grand Avenue Franklin Park, Illinois V. St. A.

Kapazitätsvervxelfacherschaltung

Die Erfindung betrifft eine Kapazxtätsvervielfacherschaltung mit einem Kondensator.

Halbleiteranordnungen und insbesondere integrierte Schaltkreise finden immer größere Anwendung in der modernen Autoelektrik. Dabei können diese Halbleiteranordnungen sowohl für Zündsysteme j als auch für Steuer- und Überwachungseinrichtungen Verwendung finden, wobei sich durch die Verwendung von derartigen Halbleiteranordnungen auch erhebliche Kostenersparungen erzielen lassen. Die Verwendung von Halbleiteranordnungen und integrierten Schaltkreisen im Rahmen der Autoelektrik ist jedoch nicht ohne Problematik, da diese Teile ungünstigen elektrischen Bedingungen ausgesetzt sind, was insbesondere für· integrierte Schaltkreise gilt.

Fs/ku Die

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Die ungünstigen Bedingungen können durch Temperaturbelastungen in einem großen Temperaturbereich ausgelöst sein, aber auch durch Stör- und Rauschßignale, die beim Betrieb des elektrischen Systems in einem Kraftfahrzeug nicht zu vermeiden sind. Diese Störsignale können z. B. aus verhältnismäßig energiearmen positiven oder negativen Impulsen bestehen, deren Amplitude mehrere hundert Volt annehmen kann. Derartige Signale werden nachfolgend als Rauschsignale bezeichnet und treten typischerwei.se in Leitungen auf, die zur Signalübertragung z. B. Fühlelemente und Schalteinrichtungen mit der integrierten Schaltung verbunden sind. Diese Rauschsignale können eine Fehlfunktion bei bisher verwendeten integrierten Schaltkreisen auslösen, oder gar diese zerstören. Es wurde auch festgestellt, daß selbst relativ robuste und widerstandsfähige diskrete Halbleiteranordnungen, wie z. B. Leistungstransistoren, die über die integrierten Schaltungen angesteuert werden, durch derartige Rauschsignaleinflüsse beschädigt wurden. Außerdem ist es bekannt, daß in den Hauptversorgungsleitungen des elektrischen Systems eines Kraftfahrzeugs durch Abschalten von Verbrauchern von der Batterie, die üblicherweise eine 12 Volt-Batterie ist, sehr hochenergetische Ausgleichsspannungen auftreten können, die bis zu 100 Volt Spannungsspitze erreichen. Derartige Ausgleichsspannungen zerstören die bisher bekannten integrierten Schaltkreise, wenn keine besonderen Schutzschaltungen verwendet werden.

Bei den bekannten integrierten Schaltungen werden Kapazitäten in der Regel als MOS-Kondensatoren mit einem Metall-Oxyd-Siliciumaufbau oder als diffundierte Kondensatoren mit eiriem PN-Übergang ausgebildet. In beiden Fällen ist der pro Flächeneinheit erreichbare Kapazitätswert verhältnismäßig klein, so daß es unzweckmäßig ist₅ Kondensatoren mit großem Kapazitätswert in der integrierten Schaltung auf einem HaIb-

- 2 - leiterplättchen

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leiterplättchen anzubringen. Damit werden jedoch Anschlußklemmen erforderlich, um diskrete Kondensatoren mit dem gewünschten Kapazitätswert an die integrierte Schaltung anschließen zu können. Dadurch erhöhen sich sowohl die Kosten für die einzelnen Schaltkreiskomponenten, als auch für die Fassung, in der ein zusätzlicher Raum für den diskreten Kondensator benötigt wird. Es ist daher wünschenswert, eine Möglichkeit zur Vergrößerung von KapazitcMten zu finden, d. h., eine Kapazitätsvervielfacherschaltung, mit der der Kapazitätswert eines auf dem Halbleiterpltlttchen vorgesehenen Kondensators multipliziert werden kann.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Kapazität svervielfacherschaltung zu finden, die in einfacher Weise die Verwirklichung großer Kapazitäten in einer integrierten Schaltung zuläßt, ohne daß der für den Kondensator benötigte Flächenanteil entsprechend vergrößert werden muß.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemüß dadurch gelöst, daß der Kondensator zwischen die Basis und den Kollektor eines in Emitter-Basis-Schaltung betriebenen Transistors geschaltet ist.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von weiteren Ansprüchen.

Die Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den Ansprüchen und der Zeichnung. Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild, mit welchem die elektrischen Verhältnisse in einem Kraftfahrzeug im Modell nachgebildet sind;

- 3 - Fig. 2-

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Fig. 2 eine graphische Darstellung eines abklingenden Laststromes sowie elektrischer Rauschsignale, wie sie in dem elektrischen System eines Kraftfahrzeuges auftreten können;

Fig. 3 das Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4 das Schaltbild einer Ausführungsform der Erfindung im elektrischen System eines Kraftfahrzeugs.

Die elektrischen Schaltungsverhältnisse, bei denen sich die Problematik ergibt, für welche die vorliegende Erfindung eine Lösung gibt, werden anhand der Fig. 1 beschrieben. Dieses Blockschaltbild gibt das elektrische System 100 in einem Kraftfahrzeug wieder, das an einer 12 Volt-Batterie 102 über die negative Klemme 104 und die jjositive Klemme 106 angeschlossen ist. Die negative Klemme 104 steht mit der Masseleitung 105 in Verbindung, die bei einem Kraftfahrzeug in der Regel aus dem Chassis und an verschiedenen Stellen an dieses angeschlossenen Drahtleitungen besteht. Der Chassis-Widerstand ist gemäß Fig. 1 in mehrere diskrete Widerstände 108, 110, 112, 114, 116 und UB aufgeteilt. Es ist bekannt, daß diese Widerstände z. B. infolge von Korrosion oder, dem sich mechanischen Lösen der Anschlußverbindungen am Chassis im Laufe des Kraftfahrzeugalters in ihrem Wert ansteigen können. Die positive Klemme 106 der Batterie 102 ist mit der Feldwicklung 120 und der Ausgangsseite des Wechselstromgenerators verbunden, der durch die Stromquelle 121 representiert wird. Die andere Seite des Wechselstromgenerators liegt an Masse. Die positive Versorgungsleitung 122 liegt ebenfalls an der positiven Klemme 106. Die Versorgungsleitung 122 verläuft durch das elektrische Leitungsbündel 124, wobei die verteilte Induktivität dieser Versorgungsleitung .

- 4 - 122

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122 in mehrere Einzelinduktivitiiten 126, 128 und 130 in der Darstellung gemäß Fig. 1 unterteilt ist. Eine integrierte Schaltung 132 ist über die positive Versorgungsklernme 134 im Punkt 139 mit der Versorgungsleitung 122 verbunden, wogegen die negative Versorgungsklemme 136 im Punkt 140 an der Masseleitung 105 liegt. Eine Eingangsklemme 138 dieser integrierten Schaltung ist über eine Leitung 142 an einen Schalter 143 angeschlossen, wobei diese Leitung 142 durch das Leitungsbündel 124 in der Nähe der Versorgungsleitung 122 verläuft. Wenn der Schalter geschlossen wird, ist die Leitung 142 im Punkt 144 an den Masseleiter 105 angeschlossen. Die verteilte Induktivität der Leitung 142 ist in mehrere diskrete Induktivitäten 145, 146 und 147 unterteilt. Die zwischen der Versorgungsleitung 12 2 und der Signalleitung 142 vorgesehenen Koppelkapazitäten wer>den durch die diskreten Kondensatoren 123, 12 5 und 127 verwirklicht. Ein erstes elektrisches Zubehörgerät 150 liegt zwischen dem Punkt 151 der Versorgungsleitung 122 und dem Punkt 152 der Masseleitung 105. Ein weiteres Zubehörgerät 154, das s. B. der Motor einer Klimaanlage sein kann, liegt zwischen dem Punkt 155 der Versorgungsleitung 122 und dem Punkt 156 der Masseleitung 105. Ein drittes Zubehörgerät 158, das z. B. ein Antriebsmotor für die elektrische Scheibenbetätigung sein kann, ist zwischen dem Punkt 159 der Versorgungsleitung 122 und dem Punkt 160 der Masseleitung 105 geschaltet. Die verschiedenen Induktivitäten und Kapazitäten, wie sie sich aus der Darstellung gemäß Fig. 1 ergeben, sowie die zwischen diesen Elementen bestehende Kopplung führt dazu., daß auf der Signalleitung 142 und der Versorgungsleitung 122 Rauschsignale in einem bemerkenswerten Umfang auftreten, wenn die verschiedenen Zubehörgeräte an- und abgeschaltet werden. Wenn z. B. das Zubehörgerät 128 in Betrieb ist, fließt ein verhältnismäßig großer Strom von der positiven Klemme 106 über

- 5 - die

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die Versorgungsleitung 122, die Induktivitäten 12C und 128, sowie die Widerstände 114, 112, 110 und 108 zur negativen Klemme 104. Die Widerstände in der Masseleitung 105 sind üblicherweise ausreichend groi?., um einen wesentlichen Spannungsabfall zwischen dem Punkt 16 6 und der negativen Klemme 104 entstehen zu lassen. Wenn das Zubehörger"t 158 ausgeschaltet wird, entsteht aufgrund des Stromes durch die Induktivitäten 126 und 128 eine verhältnismäßig große positive Ausgleichsspannung, die sowohl am Punkt 159, als auch am Punkt 139 in Erscheinung tritt. Folglich wirkt auch zwischen den Versorgungsklemmen 134 und 136 der integrierten Schaltung 132 eine große positive Spannung. Ferner kann durch eine gegenseitige Verkopplung der Induktivitäten 126 und sowie der Induktivitäten 128 und 146 ein großer positiver Ausgleichsimpuls auf der Signalleitung 142 entstehen und damit an der Eingangsklemme 138 der integrierten Schaltung 132 wirksam werden, insbesondere, wenn der Schalter 143 nicht geschlossen ist. Das gleiche gilt für das An- und Abschalten der weiteren Zubehörgeräte 150 und 154, wodurch sowohl positive, als auch negative impulsförmige Ausgleichsspannungen auf der Versorgungsleitung 122 und damit an der Versorgungsklemme 134 und ebenfalls auf der Signalleitung 142 und der Eingangsklemme 138 wirksam i^erden. Im allgemeinen kann davon ausgegangen werden, daß jegliche integrierte Schaltung in einem elektrischen System, wie es in Fig. 1 dargestellt ist, welche in einer gewissen Entfernung von der Batterie 102 zwischen die Versorgungsleitung 122 und die Masseleitung 105 geschaltet ist, mit Ausgleichsspannungen beaufschlagt werden kann, die zwischen den Versorgungsklemmen Leim Schalten der Zubehürgercite auftreten. Man kann auch aus der vorausstehenden Betrachtung entnehmen, daß aufgrund des über die verteilten Widerstände 108, 110 usw. fließenden Stromes die Massebezugsspannung nicht genau fest-

- 5 - liegt

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liegt. Ferner werden in Signalleitungen, die durch das Leitungsbündel 124 verlaufen, durch die induktive und kapazitive Verkopplung der Versorgungsleitung 12 2 Rauschsignale eingekoppelt. Weitere Rauschsignale, die von den beschriebenen abweichen, können auftreten, wenn die Batterie von der positiven Anschlußklemme 106 abgeschaltet wird und noch ein Strom in der Feldspule 120 ist. In diesem Fall tritt eine positive Au^leichsspannung mit großem Energieinhalt/auf der Versorgungsleitung 122 auf, die auch als abklingende Lastspannung bezeichnet wird.

Sowohl die abklingende Lastspannung, als auch die Rauschsignale sind in Fig. 2 dargestellt. Dabei ist die abklingende Lastspannung auf der linken Seite« der Abszisse zwischen den Punkten A und B dargestellt. Aus der Darstellung kann man entnehmen, daß die Amplitude dieser abklingenden Lastspannung 100 Volt übersteigen kann, wobei zwischen den beiden Punkten A und B eine Zeitdauer von typischerweise einer halben Sekunde liegt. Diese Ausgleichsspannung auf der Versorgungsleitung 122 hat eine ausreichend groJ?e Amplitude und einen ausreichend großen Energieinhalt, um bisher verwendete integrierte Schaltkreise und auch diskrete Halbleiterkomponenten, wie z. B. LeistungBtransistoren, zu zerstören, wenn nicht spezielle Verfahren verwendet werden, um die integrierten Schaltkreise zu schützen. Die Schwingungsform C auf der rechten Seite der Abszisse in Fig. 2 stellt ein Rauschen mit hoher Spannung und hohen Frequenzen dar, das sowohl auf der Versorgungsleitung 122, als auch auf der Signalleitung 1H2 auftreten kann. Die Amplitude solcher Rauschsignale kann 300 Volt übersteigen, wobei die Signale typischerweise für eine Zeitdauer von etwa einer Mikrosekunde bis etwa fünfzig Mikrosekunden wirksam sein können. Auch diese Rauschimpulse haben einen ausreichend hohen Ener

- 7 - gieinhalt

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gieinhalt, um gelegentlich integrierte Schaltkreise zu zerstören. Eine Spektralanalyse der in Fig. 2 dargestellten Rauschsignale zeigt, daß sehr hochfrequente Komponenten mit Amplituden von mehreren Volt und Frequenzen bis etwa 100 Megahertz auftreten können. Da bipolare integrierte Schaltungen in der Regel HF-Schaltkreise umfassen, reagieren diese auf hohe Rauschfrequenzen sehr empfindlich, so daß Vorkehrungen beim Entwurf derartiger Schaltkreise getroffen werden müssen, wenn diese im Rahmen der Autoelektrik Verwendung finden sollen. Aufgrund der hohen über die Chassis-Widerstände fließenden Ströme, die viele Ampere groß sein können, entstehen wesentliche Spannungsabfalle auf der Masseleitung, so daß sich die Situation ergeben kann, daß Schalter oder Fühlelemente auf einem anderen Massepotential liegen, als die integrierte Schaltung, die über eine lange Signalleitung mit einem solchen Schalter oder Fühlelement verbunden ist.

Wegen der im Kraftfahrzeug auftretenden hochfrequenten Rauschsignale ist es wünschenswert, zu verhindern, daß die integrierten Schaltungen auf die Rauschsignale ansprechen, d. h. es sind in die integrierte Schaltung mit aufgenommene Filterschaltungen wünschenswert. Damit derartige Filterschaltungen jedoch auch die gewünschten Filteraufgaben erfüllen können, sind große Widerstandswerte und große Kapazität swerte erforderlich. Es ist bekannt, daß das Vorsehen von solchen großen Widerstandswerten und großen Kapazitfitswerten innerhalb einer integrierten Schaltung sehr teuer ist. In Fig. 3 ist eine Schaltung dargestellt, mit der die effektive Kapazität eines Kondensators mit einem Wert C Picofarad um einen Faktor ß vergrößert werden kann, wobei ß die EmitterstromverstMrkung eines NPN-Transistors ist. Die Schaltung 300 umfaßt einen Kondensator 302 und einen NPN-

- 8 - Transistor

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Transistor 304 mit einer Basis 306, einem Emitter 308 und einem Kollektor 310. Der Kondensator 302 liegt mit der einen Seite 312 an der Basis des Transistors 30¹J und mit der anderen Seite 314 am Kollektor 310 des Transistors 304. Der Emitter 308 des Transistors 304 ist an Masse angeschlossen. Wenn die Spannung am Kollektor 310 um AV ansteigt, fließt über den Kondensator 302 ein Strom I = CAV/£t, wobei C die Kapazität des Kondensators 302 und At die Zeit ist, die für eine Spannungsänderung ΔV benötigt wird. Der Strom I fließt in die Basis des Transistors 304, so daß der über den Kollektor 310 fließende Strom gleich i?CAV/&t ist. Damit ergibt sich für den gesamten, über den Kondensator 302 und den Kollektor 310 fließenden Strom der Wert (ß+DC&V/At. Aus diesem Ausdruck läßt sich entnehmen, daß der Kondensator 302 und der Transistor 304 in der in Fig. 3 dargestellten Schaltung eine Ersatzkapazität zwischen der Klemme 318 und Masse bewirken, die während des Wirksamseins einer positiven Ausgleichsspannung an der Klemme 318 einen Wert von (ß+l)C annimmt.

In Fig. 3 ist noch ein weiterer Schaltungsteil dargestellt, um zu illustrieren, wie die Kapazitätsvervielfacherschaltung 316 als Filterkreis innerhalb eines integrierten Schaltkreises funktionieren kann. Dieser zusätzliche Schaltungsteil enthält einen PNP-Transistor 320, der mit seinem Emitter an eine Anschlußklemme 322 angeschlossen ist, an der sowohl ein Informationssignal, als auch ein Rauschsignal wirksam sein kann. Der Kollektor des Transistors 320 liegt an der Klemme 318, wogegen die Basis 326 mit ein an geeigneten nicht dargestellten Vorspannungsquelle verbunden ist. Die Schaltung enthält ferner eine Diode 328 und einen NPN-Transistor 330. Die Anode der Diode 328 ist mit der Klemme 318 verbunden, wogegen die Kathode an der Basis des Transistors 330 liegt, dessen Emitter mit Masse verbunden und dessen

- 9 - ' Kollektor

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Kollektor an eine Klemme 332 zum Anschließen einer nachfolgenden Stufe verbunden ist. Die Schaltung arbeitet wie folgt. Wenn ein positiver und hochfrequenter Rauschimpuls an der Klemme 32 2 wirksam ist und dieser Impuls die Vorspannung an der Basis 336 mit einem genügend großen Spannungswert übersteigt, fließt der Strom von der Stromquelle 324 sowie von der externen, an die Klemme 32 2 angeschlossenen Rauschquelle zur Klemme 318, über welche die effektive Kapazität in der Kapazitätsvervielfacherschaltung 316 aufgeladen werden muß, um den Transistor 330 wirksam zu machen. Wenn sich die Basis 306 anfänglich auf Massepotential befindet, steigt die Spannung an der Klemme 318 rasch auf etwa 0,75 Volt bei einer Siliciumhalbleiteranordnung an, bis der Emitter-Basis-Übergang des Transistors 304 in Durchlaßrichtung vorgespannt ist. Ein weiterer Spannungsanstieg an der Klemme 318 muß die effektive Ersatzkapazität mit (ß+l)C Picofarad anstelle der Kapazität C Picofarad aufladen, welche wirksam ist, wenn die Kapazität in bekannter Weise zwischen dem Eingang der nachfolgenden Stufe und Masse liegen würde. Daher muß das Rauschsignal genügend lange wirksam sein, damit der Ladestrom die Kapazität (ß+l)C Picofarad von etwa 0,75 Volt auf etwa 1,5 Volt aufladen kann, bevor der Transistor 330 in den leitenden .Zustand. gesteuert ist. Mit anderen Wort heißt das, daß das an der Klemme 322 wirksame Informationssignal ausreichend lang einwirkt, um den Transistor 330 in den leitenden Zustand zu steuern, wogegen dies für das kurzzeitige strörende Rauschsignal nicht der Fall ist. Zweckmäßigerweise vorgesehene Kapazitätswerte für die Kapazität C liegen in der Größenordnung von etwa 10 Picofarad bei herkömmlichen integrierten Schaltungen, wobei die Stromverstärkung ß typischerweise größer als 100. sein kann. Damit erhält man durch die Erfindung eine Ersatzkapazität, in der Größenordnung von etwa 1000 Picofarad, Kondensatoren mit

- 10 - derart

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derart hohen Kapazitätswerten sind bisher bei bekannten integrierten Schaltungen nicht verwirklichbar gewesen.

In Fig. 4 ist das Schaltbild einer weiteren Ausführungsform der Erfindung in Form einer integrierten Schaltung HOO dargestellt. Diese integrierte Schaltung hat eine Trennschaltung 405 mit einer Eingangsklemme 403. Die Trennschaltung 405 setzt ein Spannungssignal an der Eingangsklemme 403 in ein Stromsignal um, das am ausgabeseitigen Verbindungspunkt an die Kapazitätsvervielfacherschaltung angelegt wird. Die integrierte Schaltung 400 entspricht der integrierten Schaltung 132 gemäß Fig. 1, wobei auch die Eingangsklemme 403 gemäß Fig. 4 der Eingangsklemme 138 gemäß Fig. 1 entspricht. Die Kapazitätsvervielfacherschaltung 414 enthält einen Kondensator 415 und einen NPN-Transistor 416, dessen Kollektor mit der Trennschaltung 405 verbunden ist. Der Kondensator 415 ist zwischen den Kollektor und die Basis des Transistors 416 geschaltet, der mit seinem Emitter an Masse liegt. Die Ersatzkapazität, die von dem aus der Trennschaltung 405 gelieferten Strom aufgeladen werden muß, ist gleich der Kapazität des Kondensators 415 multipliziert mit der ß-Verstärkung des Transistors 416. Der Zweck der Kapazität svervielfacherschaltung 414 bei der vorliegenden Ausführungsform Et, einen Filterkondensator auf einem sehr kleinen Flächebereich unterzubringen, um hochfrequente Rauschsignale, welche über die Trennschaltung 405 übertragen werden, daran zu hindern, die Diode 418 und den Transistor 419 in den leitenden Zustand zu steuern, was wiederum dem Zweck dient, dafür zu sorgen, daß der Flipflop 420 nicht in Abhängigkeit von solchen hochfrequenten Rauschsignalen fälschlich umgeschaltet wird.

Die integrierte Schaltung 400 umfaßt eine zweite Eingangsklemme 429, die an eine Schaltung 42 8 angeschlossen ist. Auch

- 11 - diese

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diese Schaltung 428 kann eine Trennschaltung und eine Kapazität svervielfacherschaltung umfassen und in derselben Weise, wie die Trennschaltung HO5 und die Kapazitätsvervielfacher schaltung 414 arbeiten.

Mit dem Kollektor des Transistors 419 und auch mit der Schaltung 42 8 ist ein Flipflop 420 verbunden, der in Abhängigkeit von den an den Eingangsklemmen 403 und 429 anliegenden EingangsSignalen einen bestimmten Schaltzustand einnimmt bzw. entsprechende logische Signale speichert.

Der Ausgangs des Flipflops 420 ist mit einer Schaltung 430 verbunden, die die im Flipflop gespeicherte Information abtastet und in Signale umwandelt, um ausgangsseitige Transistoren 432 und 434 anzusteuern. Die integrierte Schaltung kann beispielsweise Teil eines automatischen Blockiersystems für Sicherheitsgurte bei Kraftfahrzeugen sein, wobei die Klemme 403 mit dem Sitzeingangssignal beaufschlagt wird, das anzeigt, ob der Fahrer im Sitz Platz gaommen hat oder nicht. Die Eingangsklemme 429 kann mit dem Gurtsignal beaufschlagt werden, welches anzeigt, ob der Gurt angelegt ist oder nicht. Wenn im Sitz des Fahrzeugs niemand Platz genommen hat und der Sicherheitsgurt nicht angelegt ist, erscheint als Sitz-

" " nicht

signal und als Gurtsignal Massepotential/an den entsprechenden Eingangsklemmen. Wenn auf dem Sitz eine Person Platz genommen hat, wird als Sitzsignal an die Eingangsklemme 403 Massepotential angelegt. Dasselbe gilt auch für die Eingangsklemme 429, wenn der Gurt angelegt ist. Das Massepotential wirkt über die Schaltungen 405, 414 und 428 und bewirkt die Speicherung einer binären "1" im Flipflop. Beim Ablegen des Sicherheitsgurtes sov/ie beim Verlassen des Sitzes wird der Flipflop in den binären Zustand ¹¹O" umgeschaltet. Der Schaltzustand des Flipflops wird über den Emitter des Tran-

- 12 - sistors

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sistors 422 der Schaltung H30 abgetastet, welche über die Ausgangsklemme 431 einen Steuerstrom zum Einschalten des ausgangsseitigen Transistors 432 liefert, wenn die Eingangsklemme 403 und die Eingangsklemme 429 richtig geerdet sind. Wenn das Sitzsignal und das Gurtsignal nicht in' der richtigen Folge geerdet werden und damit auch eine binäre "0" gespeichert wird, dann liefert die Schaltung 4 30 einen Basisstrom nur über die Ausgangsklemme 433 an den ausgangsseitigen Transistor 434. Die Wicklung 4 36 eines Startrelais kann vom Transistor 432 nur dann erregt werden, wenn im Flipflop 420 eine binare "1" gespeichert ist. Andererseits wird der ausgangsseitige Transistor 434 leitend und damit z. B. eine Warnschnarre 437 eingeschaltet, wenn im Flipflop 420 eine binäre "0" gespeichert ist.

Die Schaltungen 445 und 450 dienen der Festlegungen von Bezugsspannungen für verschiedene Stromquellen in der integrierten Schaltung 400 und können ferner Schaltkreise enthalten, die dem Schutz der Transistoren-4 32 und 434 und anderer Transistoren der integrierten Schaltung 400 vor Überspannungen auf der Versorgungsleitung 438 dienen.

Die vorliegende Erfindung bewirkt in vorteilhafter Weise, daß mit Hilfe der Kapazitätsvervielfacherschaltung eine in einer integrierten Schaltung durch einen Kondensator vorgesehene Kapazität in ihrer Wirkung um ein Vielfaches vergrößert wird, womit es möglich ist, Kapazitäten innerhalb einer integrierten Schaltung zu verwirklichen, die bisher nur als diskrete Kapazitäten über Anschlußklemmen an eine integriex'te Schaltung angeschlossen werden konnten.

- 13 - Patentansprüche

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Claims

ΜΟ123Ρ-1115 Pat entansprüche

1./ Kapazitiitsvervielfacherschaltung mit einem Kondensator, dadurch gekennzeichnet , daß der Kondensator (302) zwischen die Basis (306) und den Kollektpr (310) eines in Emitter-Basis-Schaltung betriebenen Transistors (301) geschaltet ist.

2. Kapazitätsvervielfacherschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Transistor ein NPN-Transistor ist.

3. Kapazitätsvervielfacherschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , da/?· der NPN-Transistor und der Kondensator Teil einer integrierten Schaltung sind.

4. Kapazitrttsvervielfacherschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet , daß der Kondensator durch einen PH-Übergang gebildet wird.

5. Kapazit.'Itsvervielfacherschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daP- die Kapazität des PN-Übergangs die Kapazität des Basis-Kollektor-Übergangs des NPN-Transistors mit umfaßt, und daß der Basisbereich des MPH-Transistors vergrößert ist, um

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die Kapazität des Kollektor-Baßia-Überfranßs zu vergrößern.

6. KapazitätsvervielfacherschaltuniT nach einem der Ansprüche 1.bis 4„ dadurch gekennzeichnet , daß der Kondensator aus einer Schacht eines dielektrischen Materials gebildet ist.

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