| (19) |
 |
|
(11) |
EP 1 654 778 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
|
31.01.2007 Patentblatt 2007/05 |
| (22) |
Anmeldetag: 22.04.2005 |
|
| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
|
| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
|
PCT/EP2005/004330 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
|
WO 2005/114774 (01.12.2005 Gazette 2005/48) |
|
| (54) |
KALIBRIERBARE MIKROWELLEN-SCHALTUNG MIT BELEUCHTBAREN GAAS-FET
CALIBRATABLE MICROWAVE CIRCUIT WITH ILLUMINABLE GAAS-FET
CIRCUIT CALIBRABLE A MICRO-ONDES AVEC UN TRANSISTOR ECLAIRABLE EN GAAS A EFFET DE
CHAMP
|
| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
DE FR GB |
| (30) |
Priorität: |
17.05.2004 DE 102004024367
|
| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
|
10.05.2006 Patentblatt 2006/19 |
| (60) |
Teilanmeldung: |
|
06012897.2 / 1715543 |
| (73) |
Patentinhaber: Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG |
|
81671 München (DE) |
|
| (72) |
Erfinder: |
|
- KRAEMER, Wilhelm
83435 Bad Reichenhall (DE)
|
| (74) |
Vertreter: Körfer, Thomas |
|
Mitscherlich & Partner
Patent- und Rechtsanwälte
Sonnenstrasse 33 80331 München 80331 München (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 869 611 US-A- 4 859 965 US-A- 5 073 718 US-A- 5 162 657 US-A- 5 347 235 US-A1- 2004 036 462
|
US-A- 3 662 289 US-A- 5 073 717 US-A- 5 086 281 US-A- 5 313 138 US-A- 5 623 233
|
|
| |
|
|
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Bd. 012, Nr. 277 (E-640), 30. Juli 1988 (1988-07-30) & JP
63 055978 A (YOKOGAWA ELECTRIC CORP), 10. März 1988 (1988-03-10)
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN Bd. 016, Nr. 415 (E-1257), 2. September 1992 (1992-09-02)
& JP 04 139877 A (NEC CORP), 13. Mai 1992 (1992-05-13)
- SASAKI H ET AL: "ANALYSIS OF GATE LAG IN GAAS METAL-SEMICONDUCTOR FIELD-EFFECT TRANSISTOR
USING LIGHT ILLUMINATION" JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS, PUBLICATION OFFICE
JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS. TOKYO, JP, Bd. 34, Nr. 12A, PART 1, Dezember
1995 (1995-12), Seiten 6346-6351, XP000628352 ISSN: 0021-4922
|
|
| |
|
| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Mikrowellen-Schaltung mit elektronischen Schaltbauteilen
mit Feldeffekt-Transistoren auf einer Subtratbasis aus Galium-Arsenid. Die Mikrowellen-Schaltung
kann insbesondere aber nicht ausschließlich als stufenweise Dämpfungsschaltung zum
schnellen Schalten hochfrequenter Signale ausgebildet sein. Die Schaltbauteile bzw.
die GaAs-FET sind durch eine Lichtquelle beleuchtbar, wobei das dabei auf die Feldeffekt-Transistoren
auftreffende Licht insbesondere die Schaltzeiten der Feldeffekt-Transistoren bzw.
der elektronischen Schaltbauteile wesentlich verkürzt.
[0002] Feldeffekt-Transistoren lassen sich bekanntermaßen sehr leicht auf einem Halbleiterchip
realisieren. Darüber hinaus benötigen sie nur sehr wenig Steuerleistung. Eine Belichtung
von Feldeffekt-Transistoren auf Galium-Arsenid-Basis, insbesondere von MESFET, hat
zu Folge, daß Störstellen, welche an den Halbleitergrenzflächen insbesondere unterhalb
der Gate-Elektrode auftreten und negativen Einfluß auf die Schaltzeiten der Feldeffekt-Transistoren
haben, schneller umgeladen werden. Der negative Einfluß der Störstellen ist bei MESFET-Bauelementen
als Gate-Lag-Effekt bekannt und wird als äußerst langsame Änderung des Bahnwiderstandes
meßbar. Ursache ist die langsame Auf- bzw. Entladung der Oberflächenstörstellen der
Source-Gate-Strecke und der Gate-Drain-Strecke. Durch die Beleuchtung der Feldeffekt-Transistoren
werden Elektronen-Loch-Paare erzeugt, welche die in den Störstellen gefangenen Ladungen
neutralisieren. Durch die Beleuchtung läßt sich der Gate-Lag-Effekt unterdrücken und
die Schaltzeit um den Faktor 10 - 100 verkürzen.
[0003] Hochfrequenz-Schaltungen, beispielsweise Mikrowellen-Schaltungen, die als Dämpfungsschaltungen
ausgeführt sind, werden z.B. in der Hochfrequenztechnik für Meßzwecke und zur Pegelregelung
in Signalgeneratoren und Netzwerkanalysatoren eingesetzt. Um beispielsweise Meßreihen
mit verschiedenen veränderlichen Parametern schnell durchfahren zu können, müssen
die Dämpfungsschaltungen bzw. die in ihnen zum Einsatz kommenden Feldeffekt-Transistoren
sehr schnell schalten können und einen großen Dynamikbereich aufweisen. Dabei werden
insbesondere wegen ihrer ausgezeichneten Hochfrequenztauglichkeit und ihrer sehr geringen
Schaltzeiten Schaltungen mit Feldeffekt-Transistoren auf Galium-Arsenid-Basis verwendet,
die in neueren Schaltungsanordungen insbesondere zur weiteren Schaltzeitverkürzung
zudem beleuchtbar sind.
[0004] Beispielsweise ist aus der DE 102 28 810 A1 eine solche gattungsgemäße Mikrowellen-Schaltung
bekannt. Das dort offenbarte digital ansteuerbare Dämpfungsglied ist mit Feldeffekt-Transistoren
als Schaltelementen aufgebaut, die durch eine Lichtquelle, beispielsweise eine LED
beleuchtbar sind. Die Lichtquellen werden ungeregelt betrieben und unabhängig von
anderen die Schaltzeit der Feldeffekt-Transistoren beeinflussenden Größen angesteuert,
so daß insbesondere die Lichtstärke und die Lichtfarbe bzw. die Strahlungsenergie
im Betrieb des Dämpfungsglieds nicht veränderbar sind.
[0005] Nachteilig bei der aus der DE 102 28 810 A1 hervorgehenden elektronischen Mikrowellen-Schaltung
mit beleuchtbaren Feldeffekt-Transistoren auf einer Subtratbasis aus Galium-Arsenid
ist, daß die Schaltzeiten der Feldeffekt-Transistoren abhängig von die Feldeffekt-Transistoren
beeinflussenden Größen, wie z.B. Temperatur, Signalspannung und Steuerspannung, im
Betrieb stark schwanken.
[0006] Weiters ist ans US 5 073 718 eine Mikrowellenschallung bekannt bei der der Feldeffekttransistor
über eine Lichtquelle angesteuert wird.
[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mikrowellen-Schaltung
mit kurzer, konstanter und reproduzierbarer Schaltzeit zu schaffen.
[0008] Die Aufgabe wird bezüglich der Mikrowellen-Schaltung durch die Merkmale der Ansprüche
1 und 8 gelöst.
[0009] Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, daß die Mikrowellen-Schaltung mit beleuchtbaren
Feldeffekt-Transistoren die Schaltzeiten der Feldeffekt-Transistoren mit geringem
Aufwand besonders kurz und konstant halten kann und so die Schaltzeiten in Abhängigkeit
von Betriebsparametern vorhersagbar sind. Außerdem wird der Leistungsbedarf der Lichtquellen
und die Wärmewirkung der Lichtquelle auf die Feldeffekt-Transistoren minimiert.
[0010] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
[0011] Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Mikrowellen-Schaltung so ausgebildet,
daß die Lichtquelle abwechselnd oder gleichzeitig in unterschiedlichen Farben leuchten
kann und so Farbkombinationen erzeugt werden können, wobei die Lichtquelle z. B. in
Rot, Gelb, Grün, Weiß, Blau, Ultraviolett und Infrarot leuchten bzw. leuchten kann.
[0012] Durch die Messung und Verwendung der Meßergebnisse der Meßgrößen Polarität der Signalspannung
gegenüber der Steuerspannung mit der die Feldeffekt-Transistoren angesteuert werden,
Höhe der Signalspannung gegenüber der Steuerspannung mit der die Feldeffekt-Transistoren
angesteuert werden, Temperatur der Feldeffekt-Transistoren, Pegel der Signalspannung
und Höhe der Signalfrequenz kann die Lichtquelle durch die Steuervorrichtung besonders
genau geregelt oder gesteuert werden.
[0013] In einer weiteren Weiterbildung steuert oder regelt die Steuervorrichtung die Lichtquelle
in einer Weise, daß die Schaltzeiten der Feldeffekt-Transistoren über den gesamten
Bereich der im Betrieb vorkommenden Werte der verwendeten Meßgrößen konstant bleibt,
wobei die Schaltzeiten dabei minimiert sind.
[0014] Vorteilhafterweise weist die Steuervorrichtung einen Speicher auf, in dem die jeweils
in Abhängigkeit der Werte der verwendeten Meßgrößen optimale Lichtstärke und/oder
Lichtfarbe der Lichtquelle für eine Mehrzahl von Werten der Meßgrößen abgelegt ist,
wobei die Steuervorrichtung die Lichtstärke und/oder die Lichtfarbe der jeweiligen
Lichtquelle aufgrund der in dem Speicher abgelegten Werte der verwendeten Meßgrößen
einstellt bzw. steuert oder regelt.
[0015] Die Erfindung wird nachstehend anhand einer schematischen Darstellungen an einem
Ausführungsbeispiel näher erläutert. Übereinstimmende Bauteile sind dabei mit übereinstimmenden
Bezugszeichen versehen. In der Zeichnung zeigt:
- Fig. 1
- ein schematisch dargestelltes erfindungsgemäßes Ausführungsbeispiel einer Mikrowellen-Schaltung
und einer Kalibriervorrichtung.
[0016] Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Mikrowellen-Schaltung 1, welche an eine Kalibriervorrichtung
20 angeschlossen ist.
[0017] Die Mikrowellen-Schaltung 1 ist im Ausführungsbeispiel als Dämpfungsschaltung ausgeführt.
Im Betrieb der Mikrowellen-Schaltung 1, beispielsweise in einer nicht dargestellten
Meßanordnung, werden an einem Eingang 9 anliegenden Eingangs-Hochfrequenz-Signale
16 einer Schaltungsanordung mit GaAs-Feldeffekt-Schalttransistoren 15 und Dämpfungselementen
zugeführt und dabei mit schnell umschaltbaren Dämpfungen beaufschlagt. Die Eingangs-Hochfrequenz-Signale
16 werden an einem Ausgang 10 mehr oder minder bedämpft als Ausgangs-Hochfrequenz-Signale
17 ausgegeben.
[0018] Die schematisch dargestellten Feldeffekt-Transistoren 15 sind auf einem Halbleiterchip
5 integriert und als Feldeffekt-Transistoren 15 auf einer Subtratbasis aus Galium-Arsenid
(GaAs) ausgebildet. Die GaAs-FET sind durch eine Lichtquelle 2, welche im Ausführungsbeispiel
als Leuchtdiode ausgebildet ist, beleuchtbar. Die Lichtquelle 2 beleuchtet die GaAs-FET,
welche auf mit einem nicht gesondert dargestellten transparenten eigenen Gehäuse versehenen
Halbleiterchip 5 ausgebildet sind. Die Lichtquelle 2 ist im Ausführungsbeispiel nahe
neben dem Halbleiterchip 5 dargestellt, kann aber ebenso über dem Halbleiterchip 5
angeordnet sein. Ebenso können GaAs-MESFET verwendet werden.
[0019] Die Mikrowellen-Schaltung 1 ist auf einem Träger 14, welcher beispielsweise eine
Leiterplatine sein kann, aufgebaut. Auf dem Träger 14 befinden sich im Ausführungsbeispiel
außerdem eine zur Mikrowellen-Schaltung 1 gehörende Gehäusekammer 12, ein Steueranschluß
11, eine Steuervorrichtung 6 und ein Sensor 8. Die Steuervorrichtung 6 weist zudem
einen Speicher 7 und einen Digital/Analog-Wandler 13 auf. Im Betrieb der als Dämpfungsschaltung
ausgebildeten Mikrowellen-Schaltung 1 werden die gewünschten Dämpfungswerte über den
digitalen Steueranschluß 11 durch die Steuervorrichtung 6 ausgewählt und eingestellt.
[0020] Die Schaltzeiten der durch die Lichtquelle 2 beleuchtbaren Feldeffekt-Transistoren
15 sind von einer Reihe von Einflußgrößen abhängig. Insbesondere sind die Schaltzeiten
abhängig von der Lichtstärke bzw. Beleuchtungsstärke mit der die Lichtquelle 2 die
Feldeffekt-Transistoren 15 beaufschlagt, von der Lichtfarbe die die Lichtquelle 2
emittiert, von der Temperatur der Feldeffekt-Transistoren 15, von der Höhe der durch
den jeweiligen Feldeffekt-Transistor 15 zu schaltenden Signalspannung gegenüber der
Steuerspannung mit der der Feldeffekt-Transistor 15 angesteuert wird, wobei die Signalspannung
abhängig ist von dem Eingangs-Hochfrequenz-Signal 16, von der Höhe der Signalfrequenz,
welche im Ausführungsbeispiel der Frequenz des Eingangs-Hochfrequenz-Signals 16 entspricht,
und von der Polarität der Signalspannung gegenüber der Steuerspannung.
[0021] In den meisten Anwendungsfällen ist es wünschenswert, wenn die Schaltzeiten der Feldeffekt-Transistoren
15 und damit der Mikrowellen-Schaltung 1 über einen weiten Wertebereich der Einflußgrößen
konstant bleibt. Da aber die Größen der Eingangs-Hochfrequenz-Signale naturgemäß schwanken,
die Steuerspannung der Feldeffekt-Transistoren 15 aber nur in einem sehr engen Bereich
frei gewählt werden können und die Temperatur der Feldeffekt-Transistoren nur mit
sehr großem technischen Aufwand und nur sehr langsam angepaßt bzw. gesteuert oder
geregelt werden kann, wird im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel die Lichtstärke
und/oder die Lichtfarbe der Lichtquelle 2 in Abhängigkeit einer Einflußgröße oder
einer Kombination der verbleibenden Einflußgrößen, im folgenden Meßgrößen genannt,
eingestellt bzw. gesteuert oder geregelt.
[0022] Die im Betrieb in Lichtfarbe und/oder Lichtstärke veränderbare Lichtquelle 2 wird
im Ausführungsbeispiel über den Digital/Analog-Wandler 13 der Steuervorrichtung 6
mit einem digitalen Signal angesteuert. Das digitale Signal steuert die Lichtstärke
und/oder Lichtfarbe der Lichtquelle 2. Die Lichtquelle 2 kann dabei beispielsweise
als zweifarbige LED ausgebildet sein, die in einer von zwei Farben oder in beiden
gleichzeitig strahlen kann. Es kann auch eine stark im Ultraviolettbereich oder Infrarotbereich
strahlende Lichtquelle 2 und/oder eine Laserdiode verwendet.
[0023] Im gezeigten Ausführungsbeispiel stellt die Steuervorrichtung 6 die Lichtstärke und/oder
Lichtfarbe der Lichtquelle 2 über den D/A-Wandler 13 in Abhängigkeit einer oder mehrerer
der Einflußgrößen, z. B.
- Polarität der Signalspannung gegenüber der Steuerspannung mit der die Feldeffekt-Transistoren
15 angesteuert werden,
- Höhe der Signalspannung gegenüber der Steuerspannung mit der die Feldeffekt-Transistoren
15 angesteuert werden,
- Temperatur der Feldeffekt-Transistoren 15,
- Pegel der Signalspannung und
- Höhe der Signalfrequenz
ein, wobei diese Einflußgrößen im gezeigten Ausführungsbeispiel durch die Mikrowellen-Schaltung
1 im Betrieb gemessen werden und als Meßgrößen in der Steuervorrichtung 6 erfasst
werden. Der D/A-Wandler stellt im gezeigten Ausführungsbeispiel die Spannungsversorgung
der betreffenden Lichtquelle 2 ein und damit den Strom durch die Lichtquelle 2.
[0024] Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Lichtstärke und/oder Lichtfarbe der Lichtquelle
2 von der Steuervorrichtung 6 geregelt. Dazu ist ein nahe neben dem betreffenden Feldeffekt-Transistor
15 angeordneter Sensor 8 vorgesehen. Der Sensor 8 mißt die Beleuchtungsstärke der
betreffenden Lichtquelle 2 und gibt diese an die Steuervorrichtung 6 weiter. Im Ausführungsbeispiel
mißt der Sensor 8 auch die Temperatur im Bereich des betreffenden Feldeffekt-Transistors
15. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Sensor 8 beispielsweise auf dem Halbleiterchip
5 integriert sein. In weiteren Ausführungsbeispielen kann der Sensor 8 beispielsweise
nur die Temperatur messen, wobei dann die Lichtstärke der betreffenden Lichtquelle
2 von der Steuervorrichtung 6 nur gesteuert werden kann.
[0025] Die Steuervorrichtung 6, welche im gezeigten Ausführungsbeispiel die Lichtstärke
und/oder Lichtfarbe der betreffenden Lichtquelle 2 in Abhängigkeit der Meßgrößen,
z. B.
- Polarität der Signalspannung gegenüber der Steuerspannung, mit der die Feldeffekt-Transistoren
15 angesteuert werden,
- Höhe der Signalspannung gegenüber der Steuerspannung, mit der die Feldeffekt-Transistoren
15 angesteuert werden,
- Temperatur der Feldeffekt-Transistoren 15,
- Pegel der Signalspannung und
- Höhe der Signalfrequenz
so regelt, daß die Schaltzeiten des betreffenden Feldeffekt-Transistors 15 über die
zu erwartenden bzw. zulässigen Wertebereiche der Einflußgrößen konstant ist, wählt
die Lichtstärke dabei gerade so groß wie nötig und/oder die Wellenlänge der Lichtfarbe
optimal ist. Die Wärmeentwicklung und der Temperatureinfluß der Lichtquelle 2 auf
den Feldeffekt-Transistor 15 wird dabei reduziert. Außerdem wird im gezeigten Ausführungsbeispiel
die Lichtstärke und/oder Lichtfarbe von der Steuervorrichtung 6 so ausgewählt, daß
die Schaltzeiten des betreffenden Feldeffekt-Transistors 15 so kurz wie möglich sind.
[0026] Im Speicher 7 der Steuervorrichtung 6 ist für jeweils jede Kombination der vorkommenden
Werte der verwendeten Meßgrößen, wobei auch nur eine Meßgröße verwendet werden kann,
die optimale Lichtstärke und/oder Lichtfarbe abgelegt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel
wird die Lichtstärke und/oder Lichtfarbe so optimal ausgewählt, daß eine möglichst
kurze Schaltzeit erreicht wird, wobei die Lichtstärke und/oder Lichtfarbe dabei so
eingeregelt werden können, daß sich auch bei ungünstigsten Werten der Meßgrößen eine
konstante Schaltzeit durch die Regelung der Lichtfarbe und/oder Lichtstärke einstellen
läßt, die über alle zu erwartenden bzw. zulässigen Werte der Meßgrößen konstant ist.
[0027] Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Mikrowellen-Schaltung 1 bzw. die Lichtstärke
und/oder die Lichtfarbe der Lichtquelle 2 vor einem Einsatz in beispielsweise einer
Meßanordnung mittels einer Kalibriervorrichtung 20 kalibriert.
[0028] Die Kalibriervorrichtung 20 weist im wesentlichen einen Signalgenerator 21 und einen
Kontroller (Steuereinheit) 22 mit einem Speicher 25 auf. Der Signalgenerator 21 erzeugt
das Eingangs-Hochfrequenz-Signal 16 und gibt dieses über einen Kalibrierausgang 29
an den Eingang 9 der Mikrowellen-Schaltung 1 weiter. Der Kontroller 22 steuert über
einen Kalibrieranschluß 24, welcher mit dem Steueranschluß 11 verbunden ist, die Mikrowellen-Schaltung
1 bzw. die Steuervorrichtung 6, wobei er durch digitale Steuersignale zwischen den
gewünschten Dämpfungswerten umschaltet und die Lichtstärke und/oder Lichtfarbe einstellt.
Das Ausgangs-Hochfrequenz-Signal 17 wird über einen mit dem Ausgang 10 verbundenen
Kalibriereingang 30 dem Kontroller 22 zugeführt. Außerdem steuert der Kontroller 22
den Signalgenerator 21, wobei der Signalgenerator 21 die jeweils vom Kontroller 22
gewünschten Ausgangs-Hochfrequenz-Signale 16 erzeugt, und optional über einen Steueranschluß
23 eine Kühlung/Heizung 31 zur Änderung der Temperatur der Mikrowellen-Schaltung 1
bzw. der Feldeffekt-Transistoren 15.
[0029] Die Kalibriervorrichtung 20, variiert nun mittels des Kontrollers 22 die Einflußgrößen,
welche die Schaltzeit der Feldeffekt-Transistoren 15 beeinflussen. Über den Signalgenerator
21 werden durch die Veränderung des Eingangs-Hochfrequenz-Signals 16 variiert und
eingestellt:
- Polarität der Signalspannung gegenüber der Steuerspannung, mit der die Feldeffekt-Transistoren
15 angesteuert werden,
- Höhe der Signalspannung gegenüber der Steuerspannung, mit der die Feldeffekt-Transistoren
15 angesteuert werden,
- Pegel der Signalspannung und
- Höhe der Signalfrequenz.
[0030] Die Temperatur der Feldeffekt-Transistoren 15 kann optional vom Kontroller 22 durch
die Heizung/Kühlung 31 variiert und eingestellt werden. Die Lichtstärke bzw. Lichtfarbe
der Lichtquelle 2 wird vom Kontroller 22 über den Steueranschluß 11 und die Steuervorrichtung
6 variiert und eingestellt. Über die vom Sensor 8 über die Steuervorrichtung 6 und
den Steueranschluß 11 übermittelte Temperatur ist der Kontroller 22 im Stande die
Temperatur der Feldeffekt-Transistoren 15 zu regeln bzw. durch Steuern der Heizung/Kühlung
konstant zu halten oder zu verändern.
[0031] Die Werte der Einflußgrößen werden schrittweise variiert bzw. verändert und für jede
Änderung wird die Schaltzeit des betreffenden Feldeffekt-Transistors 15 bestimmt,
indem der Zeitpunkt des Schaltbefehls vom Kontroller 22 mit dem vom Kontroller 22
empfangenen Eintritt der Dämpfung im Ausgangs-Hochfrequenz-Signal 17 verglichen wird,
wobei die Schrittweiten wählbar sind und die Wertebereiche der Einflußgrößen in vorhersehbaren
bzw. zulässigen Bereichen liegen bzw. so gewählt sind. Beispielsweise wird jeweils
eine Einflußgröße schrittweise verändert und gleichzeitig die anderen Einflußgrößen
konstant gehalten. Die dabei auftretenden Werte der Einflußgrößen werden im Speicher
25 gespeichert und dann ausgewertet, indem für jede Kombination der Werte der Meßgrößen
Einstellwerte für die jeweils optimale Lichtstärke und/oder Lichtfarbe der Lichtquelle
2 bestimmt werden, bei denen eine minimierte Schaltzeit über alle möglichen Wertekombinationen
konstant gehalten werden kann. Die Auswertung wird in Form einer n-dimensionalen Tabelle
entweder zuerst im Speicher 25 gespeichert und dann an den Speicher 7 übertragen oder
unmittelbar in den Speicher 7 geschrieben.
[0032] Der Kontroller 22 ist über einen Programmieranschluß 33 beispielsweise von einem
Computer (PC) 32 aus programmierbar. Über den Programmieranschluß 32 kann der Kontroller
22 auch gesteuert werden oder es können Daten aus dem Speicher 25 ausgelesen werden.
[0033] Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Die Merkmale des
Ausführungsbeispiels können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.
1. Elektronische Mikrowellen-Schaltung (1) mit GaAs-Feldeffekt-Transistoren (15), welche
auf einem Halbleitersubstrat (5) integriert sind, zum Schalten von elektrischen Eingangs-Hochfrequenz-Signalen
(16) und zumindest einer Lichtquelle (2) zum Beleuchten der GaAs-Feldeffekt-Transistoren
(15),
wobei die Lichtstärke der Lichtquelle (2) und/oder die Lichtfarbe der Lichtquelle
(2) im Betrieb veränderbar sind,
gekennzeichnet durch
eine Steuervorrichtung (6), welche die Lichtstärke der Lichtquelle (2) und/oder die
Lichtfarbe der Lichtquelle (2) regelt,
wobei die Steuervorrichtung (6) die Lichtstärke und/oder die Lichtfarbe der Lichtquelle
(2) in Abhängigkeit von zumindest einer oder einer Kombination von Meßgrößen die durch die Mikrowellen Schaltung gemessen werden regelt.
2. Elektronische Mikrowellen-Schaltung nach Anspruch 1,
gekennzeichnet durch,
daß die Lichtquelle (2) abwechselnd und/oder gleichzeitig in unterschiedlichen Farben
leuchten kann, insbesondere in Rot, Gelb, Grün, Weiß, Blau, Ultraviolett und Infrarot.
3. Elektronische Mikrowellen-Schaltung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßgrößen sind:
- Polarität der Signalspannung des zu schaltenden Hochfrequenz-Signals (16) gegenüber
der Steuerspannung mit der die Feldeffekt-Transistoren (15) angesteuert werden
- Höhe der Signalspannung des zu schaltenden Hochfrequenz-Signals (16) gegenüber der
Steuerspannung, mit der die Feldeffekt-Transistoren (15) angesteuert werden
- Temperatur der Feldeffekt-Transistoren (15)
- Pegel der Signalspannung des zu schaltenden Hochfrequenz-Signals (16),
- Höhe der Signalfrequenz des zu schaltenden Hochfrequenz-Signals (16).
4. Elektronische Mikrowellen-Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuervorrichtung (6) die Lichtstärke und/oder die Lichtfarbe der Lichtquelle
(2) so steuert oder regelt,
daß die Schaltzeiten der Feldeffekt-Transistoren (15) über den gesamten Bereich der im
Betrieb vorkommenden Werte der verwendeten Meßgrößen konstant bleibt.
5. Elektronische Mikrowellen-Schaltung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lichtstärke dabei gerade so groß wie nötig gewählt wird und/oder die Wellenlänge
der Lichtfarbe optimiert, z. B: so klein wie möglich bzw. so energiereich wie möglich,
gewählt wird.
6. Elektronische Mikrowellen-Schaltung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Schaltzeiten der Feldeffekt-Transistoren (15) dabei minimiert sind.
7. Elektronische Mikrowellen-Schaltung nach einem der Ansprüche 4 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuervorrichtung (6) einen Speicher (7) aufweist in dem die jeweils in Abhängigkeit
der Werte der verwendeten Meßgrößen optimale Lichtstärke und/oder Lichtfarbe der Lichtquelle
(2) für eine Mehrzahl von Werten der Meßgrößen abgelegt ist
und daß die Steuervorrichtung (6) die Lichtstärke und/oder Lichtfarbe der jeweiligen Lichtquelle
(2) aufgrund der in dem Speicher (6) abgelegten Werte der verwendeten Meßgrößen einstellt
bzw. steuert oder regelt.
8. Elektronische Mikrowellen-Schaltung (1) mit GaAs-Feldeffekt-Transistoren (15), welche
auf einem Halbleitersubstrat (5) integriert sind, zum Schalten von elektrischen Eingangs-Hochfrequenz-Signalen
(16) und zumindest einer Lichtquelle (2) zum Beleuchten der GaAs-Feldeffekt-Transistoren
(15),
wobei die Lichtstärke der Lichtquelle (2) und/oder die Lichtfarbe der Lichtquelle
(2) im Betrieb veränderbar sind,
gekennzeichnet durch,
zumindest einen Sensor (8) im Bereich des jeweiligen GaAs-Feldeffekt-Transistors (15)
bzw. des jeweiligen Halbleitersubstrats (5), zum Erfassen der Lichtstärke und/oder
der Temperatur.
9. Elektronische Mikrowellen-Schaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die elektronische Mikrowellen-Schaltung (1) eine Dämpfungsschaltung mit stufenweise
schaltbarer Dämpfung bildet.
1. Electronic microwave circuit (1) with GaAs field-effect transistors (15) integrated
on a semiconductor substrate (5) for switching high-frequency electrical input signals
(16) and with at least one light source (2) for illuminating the GaAs field-effect
transistors (15),
wherein the intensity of the light source (2) and/or the colour of the light source
(2) can be varied during operation,
characterised by
a control device (6), which regulates the intensity and/or colour of the light source
(2),
wherein the control device (6) regulates the intensity and/or the colour of the light
source (2) dependent upon at least one measurement variable or a combination of measurement
variables, which are measured through the microwave circuit.
2. Electronic microwave circuit according to claim 1,
characterised in that
the light source (2) can radiate alternately or simultaneously in different colours,
particularly in red, yellow, green, white, blue, ultraviolet and infrared.
3. Electronic microwave circuit according to claim 1 or 2,
characterised in that
the measurement variables are:
- the polarity of the signal voltage of the high-frequency signal (16) to be switched
relative to the control voltage, with which the field-effect transistors (15) are
controlled;
- the value of the signal voltage of the high-frequency signal (16) to be switched
relative to the control voltage, with which the field-effect transistors (15) are
controlled;
- the temperature of the field-effect transistors (15);
- the level of the signal voltage of the high-frequency signal (16) to be switched;
- the value of the signal frequency of the high-frequency signal (16) to be switched.
4. Electronic microwave circuit according to any one of claims 1 to 3,
characterised in that
the control device (6) regulates the intensity and/or colour of the light source (2)
in such a manner that the switching times of the field-effect transistors (15) remain
constant over the whole range of values occurring during operation for the measurement
variables used.
5. Electronic microwave circuit according to claim 4,
characterised in that
the intensity of the light is selected to be exactly as high as required, and/or the
wavelength of the light colour is optimised, for example, to be as short as possible
or as energetic as possible.
6. Electronic microwave circuit according to claim 4 or 5,
characterised in that
the switching times of the field-effect transistors (15) are minimised as a result.
7. Electronic microwave circuit according to any one of claims 4 to 8,
characterised in that
the control device (6) has a memory (7), which stores the respectively optimum intensity
and/or colour of the light source (2) dependent upon the values of the measurement
variables used for a plurality of values of the measurement variables, and that the
control device (6) adjusts or regulates the intensity and/or the colour of the respective
light source (2) on the basis of the values of the used measurement variables stored
in the memory (6).
8. Electronic microwave circuit (1) with GaAs field-effect transistors integrated on
a semiconductor substrate (5) for switching high-frequency electrical input signals
(16) and with at least one light source (2) for illuminating the GaAs field-effect
transistors (15), wherein the intensity of the light source (2) and/or the colour
of the light source (2) can be varied during operation,
characterised by
at least one sensor (8) in the region of the respective GaAs field-effect transistor
(15) or respectively of the semiconductor substrate (5) for detecting the light intensity
and/or the temperature.
9. Electronic microwave circuit according to any one of claims 1 to 8,
characterised in that
the electronic microwave circuit (1) comprises a damping circuit with incrementally-switchable
damping.
1. Circuit à micro-ondes (1) électronique avec des transistors à effet de champ GaAs
(15), qui sont intégrés sur un substrat à semi-conducteurs (5), pour la commutation
de signaux de haute fréquence d'entrée (16) électriques et d'au moins une source lumineuse
(2) pour l'éclairage des transistors à effet de champ GaAs (15),
l'intensité de lumière de la source lumineuse (2) et/ou la couleur de lumière de la
source lumineuse (2) pouvant être modifiée (ées) pendant le service
caractérisé par
un dispositif de commande (6), qui règle l'intensité de lumière de la source lumineuse
(2) et/ou la couleur de lumière de la source lumineuse (2),
le dispositif de commande (6) réglant l'intensité de lumière et/ou la couleur de lumière
de la source lumineuse (2) en fonction d'au moins une grandeur de mesure ou une combinaison
de grandeurs de mesure qui sont mesurées par le circuit à micro-ondes.
2. Circuit à micro-ondes électronique selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
la source lumineuse (2) peut éclairer alternativement et/ou simultanément dans différentes
couleurs, en particulier en rouge, jaune, vert, blanc, bleu, ultraviolet et infrarouge.
3. Circuit à micro-ondes électronique selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
les grandeurs de mesure sont:
- polarité de la tension de signal du signal à haute fréquence (16) à commuter par
rapport à la tension de commande avec laquelle les transistors à effet de champ (15)
sont activés,
- hauteur de la tension de signal du signal à haute fréquence (16) à commuter par
rapport à la tension de commande, avec laquelle les transistors à effet de champ (15)
sont activés
- température des transistors à effet de champ (15)
- niveau de la tension de signal du signal de haute fréquence (16) à commuter,
- hauteur de la fréquence de signal du signal de haute fréquence (16) à commuter .
4. Circuit à micro-ondes électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que
le dispositif de commande (6) commande ou règle l'intensité de lumière et/ou la couleur
de lumière de la source lumineuse (2) de telle sorte que les temps de commutation
des transistors à effet de champ (15) restent constants sur l'ensemble de la plage
des valeurs, apparaissant pendant le service, des grandeurs de mesure utilisées.
5. Circuit à micro-ondes électronique selon la revendication 4,
caractérisé en ce que
l'intensité de lumière est choisie alors précisément aussi grande que nécessaire et/ou
la longueur d'onde de la couleur de lumière est optimisée, par exemple choisie aussi
petite que possible ou aussi riche en énergie que possible.
6. Circuit à micro-ondes électronique selon la revendication 4 ou 5,
caractérisé en ce que
les temps de commutation des transistors à effet de champ (15) sont alors minimisés.
7. Circuit à micro-ondes électronique selon l'une quelconque des revendications 4 à 8,
caractérisé en ce que
le dispositif de commande (6) présente une mémoire (7) dans laquelle l'intensité de
lumière et/ou la couleur de lumière, optimale respectivement en fonction des valeurs
des grandeurs de mesure utilisées, de la source lumineuse (2) est déposée pour une
pluralité de valeurs des grandeurs de mesure
et en ce que le dispositif de commande (6) ajuste et commande ou règle l'intensité de lumière
et/ou la couleur de lumière de la source lumineuse (2) respective sur la base des
valeurs, déposées dans la mémoire (6), des grandeurs de mesure utilisées.
8. Circuit à micro-ondes (1) électronique avec des transistors à effet de champ GaAs
(15), qui sont intégrés sur un substrat à semi-conducteurs (5), pour la commutation
de signaux à haute fréquence d'entrée (16) électriques et d'au moins une source lumineuse
(2) pour l'éclairage des transistors à effet de champ GaAs (15),
l'intensité de lumière de la source lumineuse (2) et/ou la couleur de lumière de la
source lumineuse (2) étant modifiées pendant le service,
caractérisé par
au moins un capteur (8) dans la zone du transistor à effet de champ GaAs (15) respectif
ou du substrat à semi-conducteurs (5) respectif, pour l'enregistrement de l'intensité
de lumière et/ou de la température.
9. Circuit à micro-ondes électronique selon l'une quelconque des revendications 1 à 8,
caractérisé en ce que
le circuit à micro-ondes (1) électronique forme un circuit d'amortissement avec un
amortissement commutable de façon progressive.
