Brevet FR2191172A1 — publié le 19740201

L'invention concerne un montage pour l'obtenir tion d'une tension de référence, independante de la température, pour des circuits logiques à émetteurs couplés comportant un transistor branché en émetteur-suiveur et sur l'émetteur duquel est prélevée la tension de référence. L'élément de base des circuits logiques a couplage d'émetteurs, désignés sous le nom de "circuits ECL", est un amplificateur différentiel constitué par deux transistors dont les emetteurs sont reliés entre eux (couplage d'émetteurs) et sont alimentés en commun par un courant au moins approximativement constant. La base de l'un des transistors constitue l'en- trée de commande, tandis que la base de l'autre transistor est placée en général à une tension auxiliaire fixe (tension de référence) qui est égale au moins approximativement à la moyenne arithmétique de la tension de commande élevée et de la basse tension de commande.En ajoutant d'autres transistors commandés au montage de base et/ou à la combinaison correspondante de plusieurs circuits de base, on peut obtenir des circuits ou portes logiques très différents. La tension de référence est habituellement derivée de la tension de fonctionnement et est fournie, sous une faible résistance ohmique, en tant que tension de sortie d'un émetteur-suiveur, de sorte que sa valeur subit des influences à peine sensibles de la part de charges différentes. Elle doit etre également indépendante de la température, faute de quoi, le sauil de commutation des circuits ECL varierait lors de variations de la température. Mais une variation de température a toujours pour conséquence une variation des tensions directes des diodes base-émetteur des transistors. Pour compenser cette influence sur la tension de référence, il faut donc appliquer à la base du transistor monté en émetteur-suiveur une tension qui dépend également de la température. Un montage connu pour fournir une tension de référence pour des circuits ECL est représ-enté en figure 1 tcom parer par exemple avec la publication de 1 firme Motorola, MECL II, page 1.4, novembre 1967). La tension de référence Ur est prélevée sur ltêmetteur du transistor T1 ; le collecteur de ce dernier est relié au potentiel de référence Uo, tandis que la résistance d'émetteur R3 est à la tension de fonctionnement Ub qui est également utilisée pour l'alimentation en tension des circuits ECL. La base du transistor T1 est raccordée a un diviseur de tension constitué par les résistances R1, R2 et les diodes D1, D2.La dépendance de la tension appliquée effectivement sur la base vis-à-vis de la température est produite dans le sens désiré par la variation,provoquée par la température, de la tension directe des diodes. Le nombre n des diodes branchées en série pour une compensation complète de l'influence de la température est déterminé par le rapport de la tension de référence Ur à la tension de fonctionnement Ub.Mais comme n ne peut naturellement etre qu'un nombre entier, on ne peut obtenir une compensation totale de l'influence de la température que pour des valeurs étagées de la tension de référence Ur. I1 s'ensuit qu'il faut prévoir dans la plupart des cas un nombre de diodes plus élevé que les deux diodes représentées en figure 1, ce qui augmente déjà de façon importante le nombre total des composants nécessaires, mais surtout le nombre des composants à semiconducteur qui nécessitent la plupart du temps de la place dans la technique de fabrication intégrée. L'invention a pour but de créer un montage du type indiqué plus haut qui permet une compensation totale de l'action de la température également pour des valeurs de la tension de référence, pouvant etre réglées de façon continue. Ce problème est résolu conformément à l'invention grace au fait que la tension de référence ou une partie de la différence entre la tension de fonctionnement et la tension de référence est renvoyée par l'intermédiaire d'un étage d'inversion de phase à la base du transistor, sur l'émet- teur duquel est prélevée la tension de référence (contre-réaction). L'étage d'inversion de phase doit posséder au moins un élément qui est dépendant de la température dans le meme sens que la voie base-émetteur du transistor. A titre d'exemple on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé une forme de réalisation du montage conforme à l'invention. La figure 1, à laquelle on s'est référé plus haut, représente un montage connu permettant de fournir une tension de référence pour des circuits EGL. La figure 2 représente un montage conforme a l'invention. Le transistor T2 branché en émetteur-suiveur entre le potentiel de référence Uo et la borne de raccordement de la tension de fonctionnement Ub et muni des résistances d'émetteur réparties R4 et R5 sert, (comme le transistor correspondant TI du montage connu de la figure 1) de source de faible résistance ohmique pour la tension de référence Ur. Au point de liaison entre les deux résistances d'émetteur R4 et R5 est raccom dée la base d'un autre transistor T3 muni de la résistance d'émetteur R6 et de la résistance de collecteur R7. Le collecteur du transistor 13 est relie à la base du transistor T2.Le renvoi d'une partie de la différence entre la tension de fonctionnement Ub et la tension de référence Ur, c'est-à-dire par conséquent une grandeur dépendant de la tension de référence, à la base du transistor 12 par l'intermédiaire d'un étage d'inversion de phase constitue une contre-réaction et s'oppose donc à une variation de la tension de référence. Cependant la variation, due à l'influence de la température, de la tension de référence pourrait etre réduite, mais jamais complètement supprimée, si la tension de contre-réaction renvoyée n'était pas également dépendante de la température. Mais cela provoque la chute de tension, qui naturellement dépend également de la température, dans la voie base-émetteur du transistor T3. On obtient une compensation totale de l'influence de la température sur la tension de référence Ur lorsque la résistance d'émetteur d6- et la résistance de collecteur R7 du transistor 23 sont égales, c'est-à-dire lorsque Ró = R7 (1) Pour le diviseur de tension constitué par les résistances R4 et RS, on a la relation R4 = Ub - 2 (2) R5 - Ur (2) Le montage conforme à l'invention peut donc etre dimensionné en fournissant une compensation totale de l'influence de la température pour toute valeur de la tension de référence Ur, telle que 2 Ur Mais cette condition est toujours remplie dans le cas des circuits Em usuels avec Ub = 4,5 - 5,5 volts et Ur = 1 - 1,4 volts. En outre, le montage ne peut pas etre instable, car l'amplification de boucle est toujours inférieure à 1. - REVENDICATIONS 1. Montage pour l'obtention d'une tension de référence, indépendante de la température, pour des circuits logiques à émetteurs couplés comportant un transistor branché en émetteur-suiveur et sur l'émetteur duquel est prélevée la tension de référence, caractérisé par le fait que la tension de référence (Ur) ou une partie de la différence entre la tension de fonctionnement et la tension de référence est renvoyée par l'intermédiaire d'un étage d'inversion de phase à la base de ce transistor (T2), l'étage d'inversion de phase comportant au moins un élément (93) état dépendant de la température dans le meme sens que la voie base-émetteur du transistor (Tr). 2. Montage suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la tension de référence (Ur) ou une partie de la différence entre la tension de fonctionnement et la tension de référence est envoyée à la base d'un second transistor (T3) dont le collecteur est relié à la base du transistor (2) monté en émetteur-suiveur, et que la résistance d'émetteur et la résistance de collecteur dudit second transistor (T3) possèdent la même valeur.