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WO2004068689A1 - Rectifier circuit, circuit arrangement and method for producing a rectifier circuit - Google Patents

Rectifier circuit, circuit arrangement and method for producing a rectifier circuit Download PDF

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Publication number
WO2004068689A1
WO2004068689A1 PCT/DE2004/000135 DE2004000135W WO2004068689A1 WO 2004068689 A1 WO2004068689 A1 WO 2004068689A1 DE 2004000135 W DE2004000135 W DE 2004000135W WO 2004068689 A1 WO2004068689 A1 WO 2004068689A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
field effect
source
effect transistor
connection
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE2004/000135
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ralf Brederlow
Hagen Klauk
Christian Pacha
Günter Schmid
Roland Thewes
Werner Weber
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Publication of WO2004068689A1 publication Critical patent/WO2004068689A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
    • H02M7/02Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal
    • H02M7/04Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/21Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/217Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
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    • H02M7/219Conversion of AC power input into DC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only in a bridge configuration

Definitions

  • the invention relates to a rectifier circuit, a circuit arrangement and a method for producing a rectifier circuit.
  • a contactless chip card or a contactless identification data carrier such as "ID tag"
  • the electrical energy required for the operation of an associated circuit is often transmitted using an alternating electromagnetic field, which is usually coupled into a circuit by means of an antenna .
  • an antenna can be a coil, for example, if the energy is transmitted inductively.
  • the signal tapped at the output of the antenna (for example a current or a voltage) must first be rectified and then optionally smoothed and stabilized.
  • a rectifier circuit is particularly required for this.
  • a circuit in polymer electronics, in particular using polymer transistors, is of interest for mass application in the area of an ID tag. Such should be able to be formed for further cost reduction, if possible, using a printing process.
  • Circuit technology is usually less favorable than a corresponding normally-off component.
  • a polymer transistor 100 according to the prior art is shown in FIG. 1
  • the polymer transistor 100 has a substrate 101 on which a gate electrode 102 is formed.
  • a gate dielectric 103 is formed on the gate electrode 102.
  • first and second source / drain connections 104, 105 are provided on left and right edge regions of the gate insulating layer 103.
  • a channel region 106 is formed between the two source / drain connections 104, 105.
  • FIG. 2 shows a diagram 200 in which the nomenclature of a normally-on component or a normally-off component used in the context of this description and the figures is defined as an n-MOS or p-MOS transistor becomes.
  • a normally-on transistor is a transistor of the self-conducting type or of the depletion type / which already has an electrically conductive channel at a gate-source voltage of OVolt.
  • the channel region is only applied when an electrical voltage other than zero is applied to the gate region brought an electrically conductive state.
  • the rectifier circuit 300 has one
  • a first connection of the AC voltage source 301 is coupled to a first connection of the first diode 302, the second connection of which is coupled to a first connection of the fourth diode 304 and to a first DC voltage output connection 306. Furthermore, the first connection of the AC voltage source 301 is coupled to a first connection of the second diode 303, the second connection of which is coupled to a first connection of the fourth diode 305 and to a second DC voltage output connection 307.
  • a second connection of the AC voltage source 301 is with the second connection of the third diode 304 and with the second connection of the fourth
  • Diode 305 coupled. Between the DC output terminals 306, 307 is provided u ⁇ due to the functionality of the rectifier circuit 300, a generated from the AC voltage V ⁇ N DC voltage V 0th Furthermore, a filter capacitor 308 is provided between the connections 306, 307 for smoothing the rectified output voltage.
  • FIG. 3B shows a diagram 310, along the abscissa 311 of which the voltage V TD between the two connections of one of the diodes 302 to 305 is shown, and on the ordinate 312 of which the associated electrical current I TD . which flows through the respective diode 302 to 305, is plotted.
  • the course of a typical current-voltage characteristic curve of a semiconductor diode from a pn junction is thus sketched in FIG. 3B.
  • the diode blocks if a voltage is applied that is less than one Threshold voltage V t a of the diode. If a voltage is applied above this threshold voltage, the electrical current increases with steepness and with increasing voltage.
  • FIG. 3C shows a rectifier circuit 320 according to the prior art, which differs from the rectifier circuit 300 essentially in that the first to fourth diodes 302 to 305 by first to fourth normally-off n-MOS field-effect transistors 321 to 324 are replaced, which are connected in a diode circuit. This means that in each of the field effect transistors 321 to 324, the gate region is coupled to a respective one of the source / drain regions.
  • the voltage V TR (drain region compared to the non-coupled with the gate region of source /) is plotted along the abscissa 331 at 'the gate region applied to the normally-off transistors 321 to 324, and along an ordinate 332, the current I R through the channel region of one of the normally-off n-MOS transistors 321 to 324.
  • a current flow only begins when the voltage is greater than a threshold voltage V tn of the respective n-MOS field-effect transistor.
  • the slope of the characteristic curve of an n-MOS field-effect transistor is usually significantly lower (that is to say with the same area consumption of the circuit elements used) than when using a pn diode (see FIG. 3B).
  • the rectifier circuit 340 shown in FIG. 3 ⁇ differs from the rectifier circuit 320 in that, instead of the first to fourth n-MOS field effect transistors 321 to 324, first to fourth p-MOS field effect transistors 341 to 344 of the normally-off type are used are.
  • a current-voltage characteristic of this p-MOS field effect transistors shown in the diagram 350 of Fig.3F along the abscissa 351, the voltage at the gate terminal of the respective one of the p-MOS field effect transistors 341-344 and to 'the ordinate 352 the corresponding current is applied through the channel.
  • the transistors 341 to 344 are in turn connected in diode circuits (that is to say a short circuit between the gate connection and one of the source / drain connections).
  • the current-voltage characteristic of a normally-off p-MOS transistor in a diode circuit, as shown in FIG. 3F, also shows a threshold voltage V tp of the corresponding p-MOS transistors.
  • 3G shows a rectifier circuit 360 according to the prior art, in which the
  • AC voltage source 301 from FIG. 3A is replaced by a coil 361 as an antenna, into which an AC voltage can be coupled electromagnetically.
  • the circuit diagram from FIG. 3G results in a contactless application when using pn diodes in the rectifier circuit.
  • a diagram 400 is described below with reference to FIG. 4A, which shows a current-voltage characteristic curve of a normally-on n-MOS transistor in a diode circuit.
  • the voltage between the two source / drain connections of the field effect transistor is plotted along the abscissa 401 of the diagram 400, whereas the current is plotted along one of the two source / drain connections along the ordinate 402.
  • the use of a normally-on n-MOS field effect transistor does not result in a sufficiently good blocking behavior.
  • the invention is therefore based on the problem of a
  • Providing a rectified voltage has a first and a second field effect transistor.
  • the first and the second field effect transistor each have a first source / drain connection, for applying an alternating voltage between the first source / drain
  • Field effect transistor is coupled to the gate terminal of the second field effect transistor, and the first source / drain Connection of the second field effect transistor is coupled to the gate connection of the first field effect transistor. Furthermore, a second source / drain connection of the first field effect transistor is coupled to a second source / drain connection of the second field effect transistor.
  • the invention provides a circuit arrangement with a substrate and a rectifier circuit formed on and / or in the substrate with the features mentioned above.
  • a method for producing a rectifier circuit for providing a rectified voltage is provided according to the invention, a first and a second field effect transistor being formed according to the method.
  • a first source / drain connection of the first and the second field effect transistor is set up to apply an AC voltage between the first source / drain connections, which is set up in such a way that the electrical potentials at the first source / drain Connections of the field effect transistors have different signs with respect to one another with respect to a reference potential.
  • the first source / drain connection of the first field effect transistor is coupled to the gate connection of the second field effect transistor.
  • the first source / drain connection of the second field effect transistor is coupled to the gate connection of the first field effect transistor.
  • a second source / drain connection of the first field effect transistor is coupled to a second source / drain connection of the first field effect transistor.
  • a circuit architecture for a rectifier circuit is clearly created, which, even when using self-conducting transistors, overcomes the disadvantages of a high level of loss known from the prior art.
  • a AC voltage source for example an inductor
  • two transistors interconnected in a crosswise manner a sufficiently rectified voltage which can be predetermined or selected as desired can be generated with a simple and inexpensive circuit architecture.
  • the transistors are clearly operated as three-terminal components, not as second-terminal components such as the transistors connected in a diode circuit in FIGS. 3C and 3E.
  • the rectifier circuit according to the invention is an inexpensive, efficient and inexpensive option, particularly for contactless applications or for low-cost applications in polymer electronics, of providing a DC voltage required for the operation of a functional circuit ,
  • the rectifier circuit according to the invention is not limited to the use of field effect transistors of a certain type, a DC voltage of the desired sign (i.e. a positive or negative DC voltage) can be generated. Furthermore, the rectifier circuit according to the invention can be flexibly implemented according to the needs of the individual case with p-MOS transistors and / or n-MOS transistors, normally-on transistors and / or normally-off transistors.
  • the rectifier circuit according to the invention is of interest for the most diverse areas of circuit technology, in particular for polymer electronics or silicon microelectronics.
  • At least one of the field effect transistors is preferably self-conducting and / or at least one of the field effect transistors is self-blocking.
  • At least one of the field effect transistors may be a p-type transistor. If only field-effect transistors of the p-line type are available in a circuit architecture (for example in polymer electronics), this is sufficient to implement the rectifier circuit. Alternatively, at least one of the field effect transistors can also be of the n-type conduction.
  • At least one of the field effect transistors can be a polymer field effect transistor, a silicon-on-insulator (SOI).
  • SOI silicon-on-insulator
  • Field effect transistor a bulk silicon field effect transistor, a junction FET (JFET), a fin FET or a double gate field effect transistor.
  • JFET junction FET
  • the alternating voltage can be any suitable voltage.
  • Elements can be provided, which is preferably an antenna, a coil or an AC voltage source.
  • a coil is used as an AC voltage element, it can be provided with a center tap on which the electrical reference potential can be provided.
  • the center tap of the coil can be placed on the electrical ground potential.
  • the rectifier circuit according to the invention can be any rectifier circuit according to the invention.
  • the rectifier circuit can have a third and a fourth field effect transistor, the first source / Drain connection of the first field effect transistor with a first source / drain connection of the third
  • the first source / drain connection of the second field effect transistor is with a first source / drain connection of the fourth
  • a second source / drain connection of the third field effect transistor is with a second source / drain connection of the fourth
  • This embodiment of the invention can clearly be understood as a two-way rectifier circuit consisting of a first subcircuit and a second subcircuit complementary to the first subcircuit, so that two rectified output voltages with opposite polarity are created.
  • the rectified voltage and the other rectified voltage can have different signs to one another (for example based on the reference potential).
  • the first and second field-effect transistors in this case are preferably of the p-line type, and the third and fourth field-effect transistors are preferably of the n-line type in this case.
  • the rectifier circuit is provided with a voltage offset device which is set up in such a way that it provides a predeterminable voltage offset (ie an electrical potential difference) between the first source ZDrain connection and the gate for at least one of the field effect transistors -Connection of the respective field effect transistor generated.
  • a voltage can be applied to a gate node of one of the transistors which is identical in its course to that applied to one of the source / drain nodes of the respective transistor Voltage is, but is offset by a predetermined (preferably positive) amount.
  • This configuration is particularly advantageous when the transistor is a normally-on transistor, since a normally-on transistor of this circuit clearly behaves like a normally-off transistor.
  • the voltage offset device can by means of a capacitance between the first source / drain connection and the gate connection of the respective field effect transistor, as well as by means of a resistor, which is for example an ohmic resistor, and a bias voltage source between the gate connection of the respective field effect transistor and the first source / drain connections of two other of the field effect transistors.
  • a resistor which is for example an ohmic resistor
  • Circuit components of the rectifier circuit according to the invention implemented in polymer electronics or silicon microelectronics.
  • circuit arrangement according to the invention which has a rectifier circuit according to the invention, is described in more detail below. Refinements of the rectifier circuit also apply to the circuit arrangement.
  • the circuit arrangement can be used as a contactless chip card or identification data carrier ("ID tag", in particular an RFID (“Radio Frequency Identification”) data carrier, e.g. a
  • FIG. 1 shows a polymer transistor according to the prior art
  • Figure 2 is a diagram in which a nomenclature for n-MOS or p-MOS field effect transistors of the normally-on or. Normally-off type is agreed
  • FIGS. 4A, 4B current-voltage characteristics of a normally-on-n-MOS field-effect transistor or a normally-on-p-MOS field-effect transistor,
  • FIG. 5 shows a rectifier circuit according to a first exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 7 shows a rectifier circuit according to a second exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 8 shows a rectifier circuit in accordance with a third exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 9 shows a rectifier circuit according to a fourth exemplary embodiment of the invention.
  • FIGS. 10A to 10E implementations of a resistance of the rectifier circuit from FIG. 9, FIGS. 11A to 11E implementations of a circuit component of the rectifier circuit from FIG. 9,
  • FIG. 12A transistors with a voltage offset device according to the invention
  • FIG. 12B shows an equivalent circuit diagram from FIG. 12A
  • FIG. 13 voltage profiles at different nodes of the subcircuits shown in FIGS. 12A, 12B,
  • Figure 14 is a diagram showing characteristics for different
  • 15A shows a rectifier circuit according to a fifth
  • FIG. 15B shows an equivalent circuit diagram of the rectifier circuit from FIG. 15A
  • FIG. 16A shows a rectifier circuit according to a sixth exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 16B shows an equivalent circuit diagram of the rectifier circuit from FIG. 16A
  • FIG. 17 shows a rectifier circuit according to a seventh exemplary embodiment of the invention
  • FIGS 18A to 20F simulation results for rectifier circuits according to the invention according to different embodiments of the invention.
  • a rectifier circuit 500 according to a first exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG.
  • the rectifier circuit 500 has a coil 501, which is divided into a first coil component 502 and a second coil component 503.
  • a center tap 504, which is brought to the electrical ground potential 508, is provided between the coil components 502, 503.
  • the first coil component 502 is coupled to a first source / drain connection 505a of a first self-conducting p-MOS field-effect transistor 505, the second source / drain connection 505b of which is connected to a second source / drain connection 506b of a second self-conducting p-MOS field effect transistor 506 is coupled.
  • the first source / drain connection 506a of the second self-conducting p-MOS field-effect transistor 506 is coupled to the second coil component 503.
  • first source / drain connection 505a of the first p-MOS field-effect transistor 505 is coupled to the gate connection 506c of the second p-MOS field-effect transistor 506.
  • the first source ZDrain connection 506a of the second p-MOS field effect transistor 506 is coupled to the gate connection 505c of the first p-MOS field effect transistor 505.
  • Drain connections 505b, 506b are coupled to one another and to a first connection of a smoothing capacitance 507, the second connection of the smoothing capacitance 507 being at electrical ground potential 508. Furthermore, the first connection of the smoothing capacitance 507 to one
  • Output port 509 connected.
  • An output voltage V 0 u is generated between the output terminal 509 and the ground potential 508.
  • the rectifier circuit 500 shown in FIG. 5 represents a rectifier circuit using self-conducting transistors 505, 506, in which those from the prior art Known disadvantages are avoided.
  • the transistors 505, 506 are operated as three-terminal components.
  • coil 501 is used as an AC voltage source with center tap 504.
  • the transistors 505, 506 are operated at their gate connections 505c, 506c with a negative or positive electrical voltage with respect to the source / drain terminals, so that the transistors 505 and 505, respectively, are generated with sufficient amplitude of the driving AC voltage (generated in the coil 501) 506 can be switched on and off sufficiently safely. Since the end sections of the coil components 502, 503, which are not at ground potential 508, are in phase opposition to one another, each is
  • the rectifier circuit 500 also functions when using normally-off transistors instead of the normally-on transistors shown in FIG. Due to the threshold voltage of a normally-off transistor, only the duration of the time interval in which the transistors 505 and 506 are switched off changes slightly compared to the circuit from FIG. 5 with normally-on transistors.
  • the coil 501 enables electromagnetic coupling of an AC voltage into the circuit. It should also be noted that the smoothing capacitance 507 is optional and can be omitted in a simplified embodiment.
  • the rectified output voltage V 0 u ⁇ has a positive sign according to FIG.
  • FIG. 6A shows a diagram 600, along which the time is plotted along the abscissa 601, whereas the voltage is plotted along the ordinate 602.
  • a first curve 603 shows the voltage profile on the first coil component 502
  • the second curve 604 shows a voltage profile on the second coil component 604
  • the third curve 605 shows the potential difference between the voltage profiles on the coil components 502, 503, clearly the difference between the second curve 604 and the first curve 603.
  • the curves 603, 604 clearly represent the time profile of the input voltages coupled in via the coil 501.
  • a diagram 610 is also shown in FIG. 6B, along the abscissa 611 of the time and along the ordinate 612 of the voltage.
  • a fourth curve 613 shows the time course of the output voltage V 0 u ⁇ - The curve 613 is the time course of the output voltage when sieving using a sieve or
  • Curve 613 has a continuous positive sign, which means that the rectifier circuit 500 fulfills a rectification functionality.
  • the functionality of the rectifier circuit 500 from FIG. 5 can be clearly seen in that one of the transistors 505, 506 is positive at all times due to the alternating-phase alternating voltage signals at the gate connections 505c, 506c
  • a rectifier circuit 700 according to a second exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG.
  • the rectifier circuit 700 contains the components of the rectifier circuit 500.
  • first and second normally-on n-MOS field-effect transistors 701, 702 are provided.
  • the first source / drain connection 505a of the first normally-on p-MOS field-effect transistor 505 is coupled to a first source / drain connection 701a of the first n-MOS field-effect transistor 701.
  • the first source / drain connection 506a of the second p-MOS field effect transistor 506 is coupled to a first source ZDrain connection 702a of the second n-MOS field effect transistor 702.
  • the first source ZDrain connection 701a is coupled to the gate connection 702c, and the first source ZDrain connection 702a is coupled to the gate connection 701c. Furthermore, second source ZDrain connections 701b, 702b are coupled to one another and to a first connection of a further smoothing capacitance 703, the second connection of which lies on the electrical ground potential. The second source-Z drain connections 701b, 702b are further coupled to the further output connection 704, at which a negative electrical potential is provided. A rectified negative voltage -VQUT is thus created between the further output connection 704 and the electrical ground potential 508.
  • one branch of the rectifier circuit is designed with p-MOS transistors and another branch with n-MOS transistors.
  • output voltages with both signs are obtained.
  • both half-waves are vividly for that Provision of a positive and a negative direct voltage against a center tap 504 of the coil 501 associated with the electrical ground potential 508 is utilized.
  • a rectifier circuit 800 according to a third exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG.
  • the center tap 504 can also be omitted if a center potential is not required. Therefore, a coil 801 without a center tap is provided in FIG. A capacitor 802 is optionally connected between the output connections 509 and 704.
  • the subcircuit for providing the positive rectified output voltage and the subcircuit for providing the negative rectified output voltage both with normally-on transistors, both with normally-off transistors, or also a subcircuit with normally-on transistors and to build the other one with normally-off transistors, provided that the latter, for example, is technology-related.
  • a rectifier circuit 900 according to a fourth exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG.
  • the rectifier circuit 900 represents a modification of the rectifier circuit 700.
  • third and fourth self-conducting p-MOS field effect transistors 901, 902 are provided according to FIG first and second p-MOS field-effect transistors 505, 506 are connected similarly to the n-MOS transistors 701, 702 in FIG. 7.
  • a first source ZDrain connection 901a of the third p-MOS field effect transistor 901 is coupled to the first source ZDrain connection 505a of the first p-MOS field effect transistor 505. Furthermore, the first source ZDrain connection 901a is coupled to a first connection of a first capacitor 903, the second connection of which is coupled to the gate connection 901c of the third p-MOS field-effect transistor 901. Furthermore, the gate connection 901c is coupled to a first connection of a first resistor 905 (for example an ohmic resistor), the second connection of which is connected to a first connection of a second resistor 906
  • a first resistor 905 for example an ohmic resistor
  • the second connection of the second resistor 906 is coupled to the gate connection 902c of the fourth p-MOS field-effect transistor 902 and is coupled to a first connection of a second capacitor 904, the second connection of which is connected both to a first source ZDrain connection 902a des fourth p-MOS field effect transistor 902 and also to a first source ZDrain connection 506a of the second p-MOS field effect transistor 506.
  • a second source Z drain connection 901b of the third p-MOS field effect transistor 901 is coupled to a second source Z drain connection 902b of the fourth p-MOS field effect transistor 902.
  • connections are coupled to a first connection of a third capacitor 908, the second connection of which lies at the electrical ground potential 508.
  • the first connection of the third capacitor 908 is further coupled to an output connection 909, at which a potential of an output voltage -V 0 u ⁇ which is negative with respect to the ground potential is generated.
  • a second connection of the circuit block 907 is at the electrical ground potential 508, and a third connection of the circuit block 907 is coupled to the respective second source ZDrain connections 505b, 506b of the first and second p-MOS field effect transistors 505, 506.
  • the rectifier circuit 900 is a two-way rectifier circuit using only transistors of one conduction type (here normally-on-p-MOS transistors) for generating two rectified output voltages with opposite polarity.
  • the subcircuit around the transistors 505, 506 for providing the positive output voltage + V 0 u is implemented in a manner similar to that in FIG. 7 and is therefore not described in more detail here.
  • An electrical voltage is applied to the gate nodes 901c, 902c of the third and fourth p-MOS field-effect transistors 901, 902, which form part of the subcircuit for providing the negative output voltage -V 0 u ⁇ is identical to that applied to the first source ZDrain connections 901a, 901b of the respective transistors 901, 902 Tensions of the first and second coil components 502 and 503, which, however, are offset by a predetermined positive amount.
  • This voltage can be provided, for example, with the aid of circuit block 907 (referred to as V b ia s in FIG. 9).
  • the positive DC voltage V 0 u ⁇ of the subcircuit consisting of transistors 505, 506 is present at its third connection.
  • the optional second connection of the circuit block 907 represents a reference node which is brought to the electrical ground potential 508. According to FIG. 9, the output voltage at the first connection of the circuit block 907 lies between the potential at the third connection and the electrical ground potential 508.
  • connection of the components 903 to 906 shown results in a suitable dimensioning, in particular if the
  • Resistors R meet the condition that R >> lZ [2 ⁇ rfC], where f is the frequency of the AC voltage applied and received and C is the capacitance of the capacitors 903, 904, that the average of the gate potential of the transistors 901, 902 on the electrical Potential of the first connection of the
  • Circuit block 907 lies. Furthermore, the electrical potential at the gate connections 901c, 902c follows the electrical potential at the first source ZDrain connections 901a and 902a.
  • the resistors 905, 906 can be implemented using the resistive materials available in the respective technology. Since the linearity of these resistors 905, 906 is low, each of the resistors 905, 906 can also be implemented using available active components (for example transistors).
  • FIGS. 10A to 10E show different exemplary embodiments for the realization of the resistors 905 or 906, wherein in all exemplary embodiments only transistors of one conduction type (here Normally-On-p-MOS transistors) are used. If complementary transistors (of the n-line type and the p-line type) are available, both types of transistors can also be used to implement the resistors 905, 906. In Fig.lOA to Fig.lOE series connections of a respective repeating basic element are shown.
  • Fig.lOA a plurality of interconnected resistance 1000 in diode circuit by means of a series circuit of p-MOS field-effect transistors realized 1,001th
  • a second source / drain connection 1001b is coupled to the gate connection 1001c for a respective field effect transistor.
  • FIG. 10B shows a further realization of a resistor 1010, which is formed from a repetitive arrangement of two p-MOS field-effect transistors 1011, 1012 which are interconnected.
  • the gate connection 1011c of a first p-MOS field-effect transistor 1011 is coupled to a second source ZDrain connection 1011b of the first p-MOS field-effect transistor 1011, and is connected to a first source ZDrain connection 1012a of a second p-MOS field-effect transistor 1012 and coupled to the gate terminal 1012c of the second p-MOS field effect transistor 1012.
  • IOC shows a repeating arrangement of first and second p-MOS field-effect transistors 1021, 1022, which form a resistor 1020.
  • a gate connection 1021c of the first p-MOS field-effect transistor 1021 is coupled to its second source / drain connection 1021b and to a second source / drain connection 1022b of the second p-MOS field-effect transistor 1022.
  • the gate connection 1022c of the second p-MOS field-effect transistor 1022 is coupled to its first source / drain connection 1022a and to a first source / drain connection 1021a of the first p-MOS field-effect transistor.
  • FIG. 10D shows a resistor 1030, again formed from a first and a second p-MOS field effect transistor 1031, 1032.
  • the second source / drain connections 1031b and 1032b of the two field effect transistors 1031, 1032 are coupled to one another.
  • the gate connection 1031c of the first p-MOS field-effect transistor 1031 is coupled to a first line 1033, which is brought to the electrical potential of the coil tap on the first coil component 502.
  • the gate connection 1032c is coupled to a second line 1034, which is brought to the electrical potential of the coil tap on the second coil component 503.
  • FIG. 10E shows a resistor 1040, which is formed from a series connection of individual p-MOS field-effect transistors 1041, the gate connection 1041c of which is in each case at the electrical ground potential 508.
  • FIGS. 11A to 11E different exemplary embodiments of the circuit block. 907 from FIG. 9 for driving the resistors 905, 906 using only transistors of one conduction type (p-MOS field-effect transistors of the normally-on type) or resistors.
  • connection designated as the first connection in the description of FIG. 9 is provided with the designation "o", the second connection with the designation "b” and the third connection with the designation "i”.
  • FIG. 11A shows circuit block 907 from FIG. 9 again.
  • FIG. 11B shows a circuit block 1100 as an implementation of the circuit block 907.
  • the nodes "i" and "o" are coupled to one another, ie short-circuited.
  • the resistors 905, 906 are directly coupled at their common node to the positive output voltage + V out of the subcircuit of the rectifier circuit 900 generating this.
  • the resistors 905, 906 are coupled to the second source / drain connections 505b, 506b of the first and second p-MOS field-effect transistors 505, 506.
  • connection “i" is coupled to a first connection of the third resistor 1111, the second connection of which is coupled to a first connection of the fourth resistor 1112.
  • Connection of the fourth resistor 1112 are coupled to the node "o".
  • circuit block 1120 from FIG. HD instead of resistors 1111, 1112, two first and second auxiliary transistors 1121, 1122 operated or connected in a diode circuit can also be used.
  • connection "i" is coupled to a first source / drain connection 1121a of the first auxiliary transistor 1121, the second source / drain connection 1121b of which a second source / drain terminal 1122b of the second auxiliary transistor 1122 is coupled.
  • the first source / drain terminal 1122a of the second auxiliary transistor 1122 is coupled to the gate terminal 1122c of the second auxiliary transistor 1122, whereas the second source / drain terminal 1121b of the first auxiliary transistor 1120 is coupled to its gate Port 1121c is coupled.
  • the voltage at the common node "o" of the first and second resistors 905, 906 is a strictly monotonically increasing function of the value of the positive output voltage of the subcircuit with the transistors 505, 506.
  • connection "i" is coupled to a first source / drain connection 1131a and to the gate connection 1131c of the first auxiliary transistor 1131.
  • the second source / drain terminal 1131b of the first auxiliary transistor 1131 is coupled to a first source / drain terminal 1132a of the second auxiliary transistor 1132 and to the node "o".
  • the node "b" is at electrical ground potential 508 and is coupled to the gate connection 1132c and to a second source / drain connection 1132b of the second auxiliary transistor 1132.
  • Circuit block 1130 has a non-linear transfer characteristic as shown in Fig. IIE.
  • Fig.llB to Fig.llE are apart from the circuit blocks described mathematical relationships between the Voltages V (o) and V (i) are shown at the corresponding connections "o” and “i". Furthermore, diagrams are shown in which the dependence of the voltage V (o) at the node “o” on the voltage V (i) at the node “i” is plotted for the respective circuit block.
  • Rl is the value of the third resistor 1111
  • R2 is the value of the fourth resistor 1112.
  • Wl is the channel width of the first auxiliary transistor 1121 or 1131
  • L1 is the channel length.
  • W2 is the channel width of the second auxiliary transistor 1122 or 1132
  • L2 is the channel length
  • a. is a constant.
  • FIG. 12A shows a partial circuit diagram 1200 of the rectifier circuit 900 with the third and fourth self-conducting p-MOS field-effect transistors 901, 902.
  • the effects of those components in FIG. 9 which cause the voltage offset between the respective first source / drain connections and the gate connection of the transistors 901, 902 are in FIG. 12A by means of a first voltage offset component 1201 and a second
  • Voltage offset component 1202 is shown schematically.
  • the voltage offset between the respective electrical potentials of the first source / drain connections and the respective gate connection of the transistors 901, 902 is denoted schematically by ⁇ in FIG. 12A.
  • the voltage offset between the respective electrical potentials of the first source / drain connections and the respective gate connection of the transistors 901, 902
  • FIG. 12B shows a partial equivalent circuit diagram 1210 in which the first voltage offset component 1201 and the third self-conducting p-MOS field-effect transistor 901 are replaced by a first normally-off p-MOS field-effect transistor 1211 connected in a diode circuit.
  • the arrangement consisting of the second voltage offset component 1202 and the fourth self-conducting p-MOS field-effect transistor 902 is replaced by a second self-blocking p-MOS field-effect transistor 1212 connected in a diode circuit. As shown in Fig. 12B, the first source / drain is
  • first normally-off p-MOS field-effect transistor 1211 is coupled to its gate terminal 1211c.
  • first source / drain terminal 1212a and the gate terminal 1212c of the second normally-off p-MOS field effect transistor 1212 are coupled together.
  • Fig. 12B thus shows an abstracted representation of the partial circuit diagram 1200 from Fig. 12A.
  • the equivalent circuit diagram from FIG. 12B shows two normally-off transistors in diode connection, which are operated as a branch of the bridge rectifier.
  • a diagram 1300 is described below with reference to FIG. 13, along which the time is plotted along the abscissa 1301 and a voltage is plotted along the ordinate 1302.
  • First to sixth curves 1303 to 1305, 1308 to 1310 show voltage profiles at different nodes of the rectifier circuit 900 from FIG. 9.
  • First to fourth voltage differences 1306, 1307, 1311, 1312 show potential differences between different curves from FIG. 13.
  • Curves 1303 to 1305 show voltage profiles at different nodes from FIG. 9 for a first amplitude of the input voltage between the first and second coil components 502, 503.
  • Curves 1308 to 1310 show voltage profiles at different nodes from FIG. 9 for a second amplitude the input voltage between the first and second coil components 502, 503, which second amplitude is greater than the first amplitude.
  • Curves 1303 and 1308 each show the voltage curve between the two end sections of the coil components 502, 503.
  • Curves 1304 and 1309 show the voltage curves at the gate connections 901c, 902c when the circuit blocks from FIG. 11C or FIG. HD are implemented as a circuit block 907.
  • curves 1305 and 1310 show voltage profiles at the gate connections 901c, 902c of the transistors 901, 902 for the case of the implementation of the circuit block from FIG. 11E as circuit block 907 in FIG. 9.
  • the reference numerals 1306 and 1311 denote the voltage offsets between the respective source / drain connections 901a and 902a and the associated gate connections 901c, 902c, in the case of
  • Reference numbers 1307 and 1312 denote the voltage offset between the first source / drain connections 901a, 902a and the respective gate connections 901c, 902c of the respective transistors in the case of the implementation of the circuit block 907 below Using one of the circuit blocks shown in Fig.llC, Fig. HD.
  • the output voltage in FIG. 9 in FIG. 13 is the gate voltage of the transistors 901, 902 in FIG. 9 (curves 1304, 1305, 1309, 1310) as a function of the input voltage (curves 1303, 1308) of the rectifier circuit from FIG. 9 for different amplitudes of the input voltage and different implementations of the circuit component designated in FIG. 9 as circuit block 907 for driving the resistors 905, 906.
  • Curves 1304, 1309 result when using the circuit from Fig.llC, Fig. HD
  • curves 1305, 1310 result when using the circuit from Fig.llE.
  • the voltage difference 1307 or 1312 (difference from curve 1304 and curve 1303 or 1309 and 1308) when using one of the circuit blocks from FIG. 11C, FIG. HD depends on the amplitude of the input voltage 1303 or 1308 and is approximately proportional to this.
  • the voltage difference 1306 or 1311 (difference from curve 1305 and 1303 or 1310 and 1308) when using the circuit from FIG. 11E is essentially independent of the amplitude of the input voltage 1303, 1308 if this amplitude exceeds a certain minimum value.
  • CMOS complementary metal-oxide-semiconductor
  • SOI Silicon On Insulator
  • the maximum DC voltage that can be tapped at an output of a bridge rectifier constructed with silicon pn diodes is essentially equal to the peak-to-peak value of the coupled AC voltage, reduced by twice the amount of the threshold voltage of the diodes. If a current is drawn from an output of the rectifier, this value drops further.
  • the threshold voltage lies between approximately 600mV and 700mV due to the basic material properties within a window which cannot be changed by means of technological measures.
  • the antenna or coil supplies an AC voltage of 1.5V (peak-to-peak)
  • the resulting DC voltage is below 300mV, in the case of a current draw even less than 100mV, which is necessary for the operation with the output voltage of the rectifier circuit operated useful circuit is clearly too low for many applications.
  • a rectifier that works with low voltage drops on the rectifying components is desirable in this area of application.
  • Selenium or germanium diodes can be used with a lower one
  • Threshold voltages in the range of approximately 200mV to 300mV can be produced, but can only be integrated into the CMOS process with extremely great effort.
  • the circuit architecture according to the invention also delivers significant advantages if the circuit which is connected to.
  • the rectified voltage is operated using a technology in which the maximum permissible operating voltage is typically around 1.2V for future generations. Since the current drawn from the circuit also flows through the rectifier, this means that often 50% or more of the total power loss (current multiplied by the voltage drop) is already generated in the rectifier circuit, since typically 1.2V to 1.4 V drop. This unfavorable power balance can be considerably improved by using a rectification circuit according to the invention, since this allows the construction of rectifiers with low voltage drops on the rectifying components.
  • a voltage in volts is plotted along the abscissa 1401- of the diagram 1400, and a current in amperes is plotted along an ordinate 1402.
  • a first curve 1403 shows a current-voltage characteristic for a MOSFET with a low threshold voltage Vt h .
  • a second curve 1404 shows the current-voltage characteristic for a silicon pn diode, and a third curve 1405 shows a current-voltage characteristic for a field effect transistor with regular threshold voltage V t -
  • FIG. 14 there are thus current-voltage characteristics of a silicon pn diode 1404 and two MOS transistors 1403, 1405 with different threshold voltages as a function of that at the pn junction of the diode. or between the gate connection and the first source / drain connection when the electrical potential of the second source / drain connection (for example second source / drain voltage greater than or equal to the gate voltage) is not too low.
  • the typical value of the threshold voltage is assumed to be 650mV
  • the transistors typical values for modern processes are assumed to be 400mV ("regular V ⁇ device") or 100mV ("Low V ⁇ device").
  • Receiver antenna or coil transmitted voltage varies within wide limits, it is possible to connect a rectifier circuit according to the invention in parallel with a bridge rectifier made of silicon pn diodes.
  • a rectifier circuit according to the invention in parallel with a bridge rectifier made of silicon pn diodes.
  • one benefits at low voltages from the fact that the circuit according to the invention then already works; at high voltages, one benefits from a greater steepness of the pn diode characteristic in the pass band (cf. FIG. 14).
  • CMOS process In the following, exemplary embodiments of the rectifier circuit according to the invention in CMOS technology are described with reference to FIGS. 11A to 17. A distinction is made between bulk CMOS process and SOI CMOS process. In a CMOS process, the p-MOS transistors are often implemented in wells, whereas in such processes the n-MOS transistors are often formed directly in a common substrate. The examples described below refer to this case. However, it should be noted that the rectifier circuit according to the invention can also be implemented with n-MOS transistors in wells and p-MOS transistors directly in a substrate.
  • CMOS processes allow or require the production of n- and p-MOS transistors in their own tub. If such processes are carried out, for example, on the basis of a p-type substrate, the p-MOSFET is in a simple n-type well, while the n-MOSFET is in a p-type well, which in turn is formed in a deeper n-type well. In this case, it is possible to switch the operating point between inversion and accumulation (or depletion) using the trough connection for n- and p-MOS transistors.
  • the essential difference to the rectifier circuit 500 from FIG. 5 is that instead of the three terminals (gate connection, two source / drain connections) transistors 505, 506 fourth terminals (Gate connection, two source / drain connections, well connection) first and second p-MOS field-effect transistors 1503, 1504 are provided. As a fourth connection, these have a trough connection 1503d or 1504d.
  • the well connection 1503d of the first p-MOS field-effect transistor 1503 is coupled to the first and the second source / drain connection 1503a and 1503b via second and third parasitic diodes 1506, 1507.
  • the second well connection 1504d is coupled to the first and second source / drain connections 1504a and 1504b of the second p-MOS field-effect transistor 1504 via first and second parasitic pn junctions 1505, 1506, respectively.
  • Fig. 15A is the integration of that shown in Fig. 15B
  • the source / drain regions 1504a, 1504b, 1503a, 1503b as p + -doped regions and the well regions 1503d, 1504d as n + -doped regions are formed in an n-conductive trough 1502 formed in the p-conductive silicon substrate 1501.
  • the rectifier circuit 1500 represents a realization of a rectifier circuit according to the invention from two p-MOS transistors in silicon bulk CMOS technology for generating a positive rectified voltage at an output 1508.
  • the parasitic diodes 1505 to 1507 are connected to the pn- Transitions of transistors 1503, 1504 shown. It should also be noted that the tub connections 1504d, 1503d are coupled to the output 1508.
  • the source-side diodes of transistors 1503, 1504 can, depending on the voltage drop, become electrically conductive under certain circumstances, but since they support the rectifier function and do not counteract this, this is not a problem.
  • Rectifier circuit 1600 and its equivalent circuit diagram 1610 according to a sixth embodiment of the invention.
  • the rectifier circuit 1600 from FIG. 16A differs from the rectifier circuit 1500 essentially in that n-MOS transistors 1602, 1603 are provided instead of p-MOS transistors 1503, 1504. Furthermore, the source / drain connections of the transistors and the well connections are not formed in an n-conductive well 1502, as in FIG. 11A, but rather directly in a p-conductive substrate 1501.
  • the line types of the source / drain regions 1603a, 1603b, 1602a, 1602b (n + -doped) and of the well regions 1603d, 1602d (p + -doped) are thus inverse to those from FIG. 15A.
  • the rectifier circuit 1600 is thus set up from two n-MOS transistors 1602, 1603 in standard silicon bulk CMOS technology for generating a negative rectified output voltage at the output 1508.
  • the substrate 1501 is coupled to the output 1508.
  • the parasitic diodes 1604 to 1606 at the pn junctions of the transistors are shown in Fig. 16A and in the equivalent circuit diagram 1610 from Fig. 16B.
  • the source-side diodes of the transistors can become electrically conductive, but since they support rectification and do not counteract this, this is not a problem.
  • FIGS. 16A and 16A It is possible to combine the rectifier circuits shown in FIGS. 16A and 16A (for example, to form them in a common substrate), as a result of which a two-way bridge rectifier circuit composed of rectifier circuits according to the invention consisting of two n-MOS and two p- MOS transistors result.
  • a rectifier circuit 1700 according to a seventh exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG.
  • FIG. 17 shows a two-way bridge rectifier circuit 1700 comprising two p-MOS transistors 1705, 1706 and two n-MOS transistors 1707 and 1708 in silicon SOI-CMOS technology (SOI, "Silicon-On -Insulator ”) for generating a negative and a positive rectified voltage at first and second outputs 1709, 1710.
  • SOI silicon SOI-CMOS technology
  • An SOI layer sequence 1704 is formed from a bulk silicon substrate 1701, a buried silicon oxide layer 1702 and a silicon layer 1703.
  • p + , n + or p- and n-doped regions are formed, which are the source / drain connections 1706a, 1706b, 1705b, 1705a, 1707a, 1707b, 1708b, 1708a and channel - Form areas of the transistors.
  • a gate insulating layer is provided between gate connections 1706c, 1705c, 1707c, 1708c of the transistors and silicon layer 1703.
  • the parasitic diodes at the pn junctions of the transistors are shown in Fig.17. Because the body material of the body material of the
  • the gate node can also be coupled to the well node of a relevant transistor.
  • a so-called dynamic V ⁇ transistor is obtained, that is to say a transistor whose
  • Threshold voltage takes a low value if it is to be electrically conductive and takes a high value if it is to be blocked.
  • planar MOS transistors instead of planar MOS transistors, other designs (Fin-FET, double gate transistor, vertical transistor, etc.) can also be used.
  • 20F shows diagrams in which simulation results for circuit arrangements according to the invention are shown.
  • n-MOS transistors with a gate length of 200 nm, a width of 10 ⁇ m and a thickness of the gate insulating layer (silicon oxide) of 3 nm are assumed.
  • the peak value and frequency of the exciting voltage are as 500mV and 500MHz assumed. Only one polarity is considered, the output is connected with a smoothing capacity of 100pF and loaded with an ohmic load of 100 ⁇ , lk ⁇ or lOk ⁇ .
  • V (A1) a voltage at the upper end section of the first coil component 502 according to Fig. 5 is shown as V (A1).
  • V (A2) V (A2).
  • FIG. 16C In Fig. 16C, Fig. 19C, Fig. 20C the time course of the respective output voltage from the respective output connection is shown, designated V out .
  • the arrow shown in Fig.l ⁇ C, Fig.l9C, Fig.20C shows the change in the output voltage curve for different loads, the arrow showing the lowest load (100 ⁇ ) to the highest load (lOk ⁇ ).
  • Fig. LD, Fig. 19D, Fig. 20D show the curves of the electrical current at the respective second transistor of a respective rectifier circuit (for example transistor 506 in Fig. 5) for different loads, with an arrow in Fig. LD again shows the change in current when the load changes from 100 ⁇ to 10k ⁇ .
  • Fig. L ⁇ E, Fig. 19E, Fig. 20E the curves of the electrical current at the first transistor of a respective rectifier circuit (for example transistor 505 in Fig. 5) are shown for different loads, with an arrow in Fig. 1E again shows the change in current when the load changes from 100 ⁇ to 10k ⁇ .
  • Fig. 18F Fig. 19F
  • Fig. 20F is the at the respective output node of the rectifier according to the invention Circuit present electrical current I D t shown for different loads.
  • Fig.l ⁇ A to Fig.l ⁇ F refer to a normally-on transistor with a threshold voltage of -300mV.
  • Fig. 19A to Fig. 19F refer to a "zero V t device" with a vanishing threshold voltage.
  • 20A to 20F show results for a normally-off device with a threshold voltage of + 300mV.
  • the simulation results from Fig.l ⁇ A to Fig.20F show the operability of the rectifier circuit according to the invention.
  • the lower voltage drop across the rectifying elements which is possible compared to pn diodes, and therefore the particularly advantageous suitability for low voltage becomes clear.
  • 1602 first n-MOS field effect transistor 1602a first source / drain connection 1602b second source / drain connection 1602c gate connection

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Abstract

The invention relates to a rectifier circuit (500), a circuit arrangement and a method for producing a rectifier circuit. The rectifier circuit for providing a rectified voltage contains a first (505) and a second (506) field effect transistor. The first source/drain terminal (505a) of the field effect transistor is coupled to a gate terminal (506c) of the second field effect transistor. The first source/drain terminal (506a) of the second field effect transistor is coupled to a gate terminal (505c) of the first field effect transistor. A second source/drain terminal (505b) of the first field effect transistor is coupled to a second source/drain terminal (506b) of the second field effect transistor.

Description

Beschreibungdescription

Gleichrichter-Schaltkreis, Schaltkreis-Anordnung und Verfahren zum Herstellen eines Gleichrichter-SchaltkreisesRectifier circuit, circuit arrangement and method for producing a rectifier circuit

Die Erfindung betrifft einen Gleichrichter-Schaltkreis, eine Schaltkreis-Anordnung und ein Verfahren zum Herstellen eines Gleichrichter-Schaltkreises .The invention relates to a rectifier circuit, a circuit arrangement and a method for producing a rectifier circuit.

In einer Anwendung mit kontaktloser elektronischerIn an application with contactless electronic

Funktionalität wie einer kontaktlosen Chipkarte oder einem kontaktlosen Identifikations-Datenträger (sogenannter "ID- Tag") wird die für den Betrieb eines zugehörigen Schaltkreises erforderliche elektrische Energie häufig unter Verwendung eines elektromagnetischen Wechselfelds übertragen, welches in der Regel mittels einer Antenne ein einen Schaltkreis eingekoppelt wird. Eine solche Antenne kann zum Beispiel eine Spule sein, wenn die Energie induktiv übertragen wird.Functionality such as a contactless chip card or a contactless identification data carrier (so-called "ID tag"), the electrical energy required for the operation of an associated circuit is often transmitted using an alternating electromagnetic field, which is usually coupled into a circuit by means of an antenna , Such an antenna can be a coil, for example, if the energy is transmitted inductively.

Da für den Betrieb eines Schaltkreises üblicherweise eine Gleichspannung erforderlich ist, ist das am Ausgang der Antenne abgegriffene Signal (beispielsweise ein Strom oder eine Spannung) zunächst gleichzurichten und anschließend gegebenenfalls zu glätten und zu stabilisieren. Hierfür ist insbesondere ein Gleichrichter-Schaltkreis erforderlich.Since a DC voltage is usually required for the operation of a circuit, the signal tapped at the output of the antenna (for example a current or a voltage) must first be rectified and then optionally smoothed and stabilized. A rectifier circuit is particularly required for this.

Für eine Massenanwendung im Bereich eines ID-Tags ist eine Schaltung in Polymerelektronik, insbesondere unter Verwendung von Polymertransistoren, interessant. Ein solcher sollte für eine weitere Kostenreduktion möglichst unter Verwendung eines Druckverfahrens ausbildbar sein.A circuit in polymer electronics, in particular using polymer transistors, is of interest for mass application in the area of an ID tag. Such should be able to be formed for further cost reduction, if possible, using a printing process.

In der Polymerelektronik-Technologie ist eine pn-Diode oder eine Diode mit einer ähnlichen Leistungsfähigkeit undIn polymer electronics technology is a pn diode or a diode with a similar performance and

Charakteristik, wie sie in der Silizium-Mikroelektronik bereitgestellt ist, nicht verfügbar. Eine weitere Rahmenbedingung in der Polymerelektronik kann darin bestehen, dass nur eine sogenannte Einkanal-Technik vorliegt, das heißt, dass entweder nur n-MOS- oder nur p-MOS-Transistoren verfügbar sind. Ferner kann ein solches Bauelement ein sogenanntes Normally-On Bauelement sein, was in derCharacteristics as provided in silicon microelectronics are not available. Another The basic condition in polymer electronics can be that there is only a so-called single-channel technology, which means that either only n-MOS or only p-MOS transistors are available. Furthermore, such a component can be a so-called normally-on component, which in the

Schaltungstechnik üblicherweise weniger günstig ist als ein entsprechendes Normally-Off Bauelement.Circuit technology is usually less favorable than a corresponding normally-off component.

In Fig.l ist ein Polymertransistor 100 gemäß dem Stand der Technik gezeigt.A polymer transistor 100 according to the prior art is shown in FIG.

Der Polymertransistor 100 weist ein Substrat 101 auf, auf dem eine Gate-Elektrode 102 ausgebildet ist. Auf der Gate- Elektrode 102 ist ein Gate-Dielektrikum 103 ausgebildet. Ferner sind an linken bzw. rechten Randbereichen der Gateisolierenden Schicht 103 erste und zweite Source-/Drain- Anschlüsse 104, 105 vorgesehen. Zwischen den beiden Source-/ Drain-Anschlüssen 104, 105 ist ein Kanal-Bereich 106 ausgebildet . Ein Teil der Komponenten des Polymertransistors 100 ist aus Polymermaterial hergestellt.The polymer transistor 100 has a substrate 101 on which a gate electrode 102 is formed. A gate dielectric 103 is formed on the gate electrode 102. Furthermore, first and second source / drain connections 104, 105 are provided on left and right edge regions of the gate insulating layer 103. A channel region 106 is formed between the two source / drain connections 104, 105. Some of the components of the polymer transistor 100 are made of polymer material.

In Fig.2 ist ein Diagramm 200 gezeigt, in dem die im Rahmen dieser Beschreibung und der Figuren verwendete Nomenklatur eines Normally-On-Bauelements bzw. eines Normally-Off- Bauelements als n-MOS- bzw. als p-MOS-Transistor definiert wird.FIG. 2 shows a diagram 200 in which the nomenclature of a normally-on component or a normally-off component used in the context of this description and the figures is defined as an n-MOS or p-MOS transistor becomes.

Ein Normally-On-Transistor ist ein Transistor des selbstleitenden Typs bzw. des Verarmungs-Typs ("depletion type")/ der bereits bei einer Gate-Source-Spannung von OVolt einen elektrisch leitfähigen Kanal aufweist. Im Gegensatz dazu wird bei einem Normally-Off-Transistor, das heißt bei einem selbstsperrenden Transistor oder einem Transistor des Anreicherungs-Typs ("enhancement type") erst bei Anlegen einer von Null verschiedenen elektrischen Spannung an den Gate-Bereich der Kanal-Bereich in einen elektrisch leitfähigen Zustand gebracht. Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.3A ein aus dem Stand der Technik bekannter Standard-Brückengleichrichter- Schaltkreis zum Gleichrichten einer Eingangs-Wechselspannung Vm beschrieben.A normally-on transistor is a transistor of the self-conducting type or of the depletion type / which already has an electrically conductive channel at a gate-source voltage of OVolt. In contrast to this, in the case of a normally-off transistor, that is to say in the case of a normally-off transistor or a transistor of the enhancement type, the channel region is only applied when an electrical voltage other than zero is applied to the gate region brought an electrically conductive state. A standard bridge rectifier circuit known from the prior art for rectifying an input AC voltage Vm is described below with reference to FIG. 3A.

Der Gleichrichter-Schaltkreis 300 weist eineThe rectifier circuit 300 has one

Wechselspannungsquelle 301 und miteinander verschaltete erste bis vierte Dioden 302 bis 305 auf. Ein erster Anschluss der Wechselspannungsquelle 301 ist mit einem ersten Anschluss der ersten Diode 302 gekoppelt, deren zweiter Anschluss mit einem ersten Anschluss der vierten Diode 304 sowie mit einem ersten Gleichspannungs-Ausgabeanschluss 306 gekoppelt ist. Ferner ist der erste Anschluss der Wechselspannungsquelle 301 mit einem ersten Anschluss der zweiten Diode 303 gekoppelt, deren zweiter Anschluss mit einem ersten Anschluss der vierten Diode 305 und mit einem zweiten Gleichspannungs- Ausgabeanschluss 307 gekoppelt ist. Ein zweiter Anschluss der Wechselspannungsquelle 301 ist mit dem zweiten Anschluss der dritten Diode 304 sowie mit dem zweiten Anschluss der viertenAC voltage source 301 and interconnected first to fourth diodes 302 to 305. A first connection of the AC voltage source 301 is coupled to a first connection of the first diode 302, the second connection of which is coupled to a first connection of the fourth diode 304 and to a first DC voltage output connection 306. Furthermore, the first connection of the AC voltage source 301 is coupled to a first connection of the second diode 303, the second connection of which is coupled to a first connection of the fourth diode 305 and to a second DC voltage output connection 307. A second connection of the AC voltage source 301 is with the second connection of the third diode 304 and with the second connection of the fourth

Diode 305 gekoppelt. Zwischen den Gleichspannungs- Ausgabeanschlüssen 306, 307 ist aufgrund der Funktionalität des Gleichrichter-Schaltkreises 300 eine aus der Wechselspannung VιN generierte Gleichspannung V0uτ bereitgestellt. Ferner ist zwischen den Anschlüssen 306, 307 ein Siebkondensator 308 zum Glätten der gleichgerichteten AusgangsSpannung vorgesehen.Diode 305 coupled. Between the DC output terminals 306, 307 is provided uτ due to the functionality of the rectifier circuit 300, a generated from the AC voltage V ιN DC voltage V 0th Furthermore, a filter capacitor 308 is provided between the connections 306, 307 for smoothing the rectified output voltage.

In Fig.3B ist ein Diagramm 310 gezeigt, entlang dessen Abszisse 311 die Spannung VTD zwischen den beiden Anschlüssen von einer der Dioden 302 bis 305 gezeigt ist, und an dessen Ordinate 312 der zugehörige elektrische Strom ITD. der durch die jeweilige Diode 302 bis 305 fließt, aufgetragen ist. In Fig.3B ist somit der Verlauf einer typischen Strom-Spannungs- Kennlinie einer Halbleiterdiode aus einem pn-Übergang skizziert. In erster Näherung sperrt die Diode, falls eine Spannung angelegt wird, die kleiner als eine Schwellenspannung Vta der Diode ist. Wird eine Spannung oberhalb dieser Schwellenspannung angelegt, so nimmt der elektrische Strom mit grosser Steilheit und mit ansteigender Spannung zu.FIG. 3B shows a diagram 310, along the abscissa 311 of which the voltage V TD between the two connections of one of the diodes 302 to 305 is shown, and on the ordinate 312 of which the associated electrical current I TD . which flows through the respective diode 302 to 305, is plotted. The course of a typical current-voltage characteristic curve of a semiconductor diode from a pn junction is thus sketched in FIG. 3B. In a first approximation, the diode blocks if a voltage is applied that is less than one Threshold voltage V t a of the diode. If a voltage is applied above this threshold voltage, the electrical current increases with steepness and with increasing voltage.

In Fig.3C ist ein Gleichrichter-Schaltkreis 320 gemäß dem Stand der Technik gezeigt, der sich von dem Gleichrichter- Schaltkreis 300 im Wesentlichen dadurch unterscheidet, dass die ersten bis vierten Dioden 302 bis 305 durch erste bis vierte selbstsperrende n-MOS-Feldeffekttransistoren 321 bis 324 ersetzt sind, die in Diodenschaltung verschaltet sind. Das bedeutet, dass bei jedem der Feldeffekttransistoren 321 bis 324 der Gate-Bereich mit einem jeweiligen der Source- /Drain-Bereiche gekoppelt ist.3C shows a rectifier circuit 320 according to the prior art, which differs from the rectifier circuit 300 essentially in that the first to fourth diodes 302 to 305 by first to fourth normally-off n-MOS field-effect transistors 321 to 324 are replaced, which are connected in a diode circuit. This means that in each of the field effect transistors 321 to 324, the gate region is coupled to a respective one of the source / drain regions.

In dem in Fig.3D gezeigten Diagramm 330 ist entlang der Abszisse 331 die Spannung VTR an' dem Gate-Bereich (gegenüber dem nicht mit dem Gate-Bereich gekoppelten Source-/Drain- Bereich) der selbstsperrenden Transistoren 321 bis 324 aufgetragen, und entlang einer Ordinate 332 der Strom IR durch den Kanal-Bereich eines der selbstsperrenden n-MOS- Transistoren 321 bis 324. Ein Stromfluss setzt erst ein, wenn die Spannung größer als eine Schwellenspannung Vtn des jeweiligen n-MOS-Feldeffekttransistors ist. Wie in Fig.3D gezeigt, ist die Steilheit der Kennlinie eines n-MOS- Feldeffekttransistors üblicherweise (das heißt bei gleichem Flächenverbrauch der eingesetzten Schaltungselemente) deutlich geringer als bei der Verwendung einer pn-Diode (vgl. Fig.3B) .In the example shown in figure 3D graph 330, the voltage V TR (drain region compared to the non-coupled with the gate region of source /) is plotted along the abscissa 331 at 'the gate region applied to the normally-off transistors 321 to 324, and along an ordinate 332, the current I R through the channel region of one of the normally-off n-MOS transistors 321 to 324. A current flow only begins when the voltage is greater than a threshold voltage V tn of the respective n-MOS field-effect transistor. As shown in FIG. 3D, the slope of the characteristic curve of an n-MOS field-effect transistor is usually significantly lower (that is to say with the same area consumption of the circuit elements used) than when using a pn diode (see FIG. 3B).

Der in Fig.3Ξ gezeigte Gleichrichter-Schaltkreis 340 unterscheidet sich von dem Gleichrichter-Schaltkreis 320 dadurch, dass an Stelle der ersten bis vierten n-MOS- Feldeffekttransistoren 321 bis 324 erste bis vierte p-MOS- Feldeffekttransistoren 341 bis 344 des selbstsperrenden Typs verwendet sind. Eine Strom-Spannungs-Kennlinie dieser p-MOS- Feldeffekttransistoren ist in dem Diagramm 350 von Fig.3F gezeigt, entlang dessen Abszisse 351 die Spannung an dem Gate-Anschluss des jeweiligen der p-MOS- Feldeffekttransistoren 341 bis 344 und an' dessen Ordinate 352 der entsprechende Strom durch den Kanal aufgetragen ist. Die Transistoren 341 bis 344 sind wiederum in Diodenschaltungen verschaltet (das heißt Kurzschluss zwischen Gate-Anschluss und einem der Source-/Drain-Anschlüsse) . Die Strom-Spannungs- Kennlinie eines selbstsperrenden p-MOS-Transistors in Diodenschaltung, wie sie Fig.3F zeigt, zeigt auch eine Schwellenspannung Vtp der entsprechenden p-MOS-Transistoren.The rectifier circuit 340 shown in FIG. 3Ξ differs from the rectifier circuit 320 in that, instead of the first to fourth n-MOS field effect transistors 321 to 324, first to fourth p-MOS field effect transistors 341 to 344 of the normally-off type are used are. A current-voltage characteristic of this p-MOS field effect transistors shown in the diagram 350 of Fig.3F along the abscissa 351, the voltage at the gate terminal of the respective one of the p-MOS field effect transistors 341-344 and to 'the ordinate 352 the corresponding current is applied through the channel. The transistors 341 to 344 are in turn connected in diode circuits (that is to say a short circuit between the gate connection and one of the source / drain connections). The current-voltage characteristic of a normally-off p-MOS transistor in a diode circuit, as shown in FIG. 3F, also shows a threshold voltage V tp of the corresponding p-MOS transistors.

Ferner ist in Fig.3G ein Gleichrichter-Schaltkreis 360 gemäß dem Stand der Technik gezeigt, bei dem die3G shows a rectifier circuit 360 according to the prior art, in which the

Wechselspannungsquelle 301 aus Fig.3A durch eine Spule 361 als Antenne ersetzt ist, in die eine Wechselspannung elektromagnetisch eingekoppelt werden kann. Mit anderen Worten ergibt sich das Schaltbild aus Fig.3G in einer kontaktlosen Anwendung bei Verwendung von pn-Dioden in der Gleichrichter-Schaltung.AC voltage source 301 from FIG. 3A is replaced by a coil 361 as an antenna, into which an AC voltage can be coupled electromagnetically. In other words, the circuit diagram from FIG. 3G results in a contactless application when using pn diodes in the rectifier circuit.

Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.4A ein Diagramm 400 beschrieben, das eine Strom-Spannungs-Kennlinie eines selbstleitenden n-MOS-Transistors in Diodenschaltung zeigt. Entlang der Abszisse 401 des Diagramms 400 ist die Spannung zwischen den beiden Source-/Drain-Anschlüssen des Feldeffekttransistors aufgetragen, wohingegen entlang der Ordinate 402 der Strom an einem der beiden Source-/Drain- Anschlüsse aufgetragen ist. Wie Diagramm 400 zeigt, ergibt sich bei Verwendung eines selbstleitenden n-MOS- Feldeffekttransistors kein ausreichend gutes Sperrverhalten.A diagram 400 is described below with reference to FIG. 4A, which shows a current-voltage characteristic curve of a normally-on n-MOS transistor in a diode circuit. The voltage between the two source / drain connections of the field effect transistor is plotted along the abscissa 401 of the diagram 400, whereas the current is plotted along one of the two source / drain connections along the ordinate 402. As diagram 400 shows, the use of a normally-on n-MOS field effect transistor does not result in a sufficiently good blocking behavior.

Eine ähnliche Aussage gilt für die Verwendung eines selbstleitenden p-MOS-Transistors, dessen Strom-Spannungs- Kennlinie in Diagramm 410 aus Fig.4B gezeigt ist. Entlang der Abszisse 411 von Diagramm 410 ist wiederum die Spannung zwischen den beiden Source-/Drain-Anschlüssen, entlang der Ordinate 412 ist der Strom an einem Source-/Drain-Anschluss des selbstleitenden p-MOS-Feldeffekttransistors aufgetragen.A similar statement applies to the use of a self-conducting p-MOS transistor, the current-voltage characteristic of which is shown in diagram 410 from FIG. 4B. The voltage is again along the abscissa 411 of diagram 410 between the two source / drain connections, along the ordinate 412, the current is applied to a source / drain connection of the self-conducting p-MOS field-effect transistor.

Zwar ist es grundsätzlich möglich, aus einem selbstleitenden n-MOS-Transistor (vgl. Fig.4A) oder einem selbstleitenden p- MOS-Transistor (vgl. Fig.4B) einen Gleichrichter-Schaltkreis auszubilden (z.B. in einer Verschaltung wie in Fig.3C oder Fig.3E), jedoch wäre ein derartiger Gleichrichter-Schaltkreis insbesondere aufgrund des nicht ausreichenden Sperrverhaltens selbstleitender Transistoren mit starken Verlusten behaftet . Dies ist gerade in Low-Power und kontaktlosen Anwendungen nicht tolerierbar.It is in principle possible to form a rectifier circuit from a normally-on n-MOS transistor (see FIG. 4A) or a normally-on p-MOS transistor (see FIG. 4B) (for example in a circuit as shown in FIG. 3C or FIG. 3E), but such a rectifier circuit would be subject to considerable losses, in particular because of the inadequate blocking behavior of self-conducting transistors. This is intolerable, especially in low-power and contactless applications.

Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, eineThe invention is therefore based on the problem of a

Möglichkeit zu schaffen, einen Gleichrichter-Schaltkreis bereitzustellen, der auch bei Verwendung von selbstleitenden Transistoren bzw. für kontaktlose Anwendungen geeignet ist.To create the possibility to provide a rectifier circuit that is also suitable when using self-conducting transistors or for contactless applications.

Das Problem wird durch einen Gleichrichter-Schaltkreis, durch eine Schaltkreis-Anordnung und durch ein Verfahren zum Herstellen eines Gleichrichter-Schaltkreises mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst .The problem is solved by a rectifier circuit, by a circuit arrangement and by a method for producing a rectifier circuit with the features according to the independent patent claims.

Der erfindungsgemäße Gleichrichter-Schaltkreis zumThe rectifier circuit according to the invention for

Bereitstellen einer gleichgerichteten Spannung weist einen ersten und einen zweiten Feldeffekttransistor auf. Der erste und der zweite Feldeffekttransistor weist jeweils einen ersten Source-/Drain-Anschluss auf, zum Anlegen einer Wechselspannung zwischen den ersten Source-/Drain-Providing a rectified voltage has a first and a second field effect transistor. The first and the second field effect transistor each have a first source / drain connection, for applying an alternating voltage between the first source / drain

Anschlüssen, die derart eingerichtet ist, dass die elektrischen Potentiale an den ersten Source-/Drain- Anschlüssen der Feldeffekttransistoren bezogen auf ein Referenz-Potential zueinander unterschiedliches Vorzeichen aufweisen. Der erste Source-/Drain-Anschluss des erstenConnections that are set up in such a way that the electrical potentials at the first source / drain connections of the field effect transistors have a different sign with respect to a reference potential. The first source / drain of the first

Feldeffekttransistors ist mit dem Gate-Anschluss des zweiten Feldeffekttransistors gekoppelt, und der erste Source-/Drain- Anschluss des zweiten Feldeffekttransistors ist mit dem Gate- Anschluss des ersten Feldeffekttransistors gekoppelt. Ferner ist ein zweiter Source-/Drain-Anschluss des ersten Feldeffekttransistors mit einem zweiten Source-/Drain- Anschluss des zweiten Feldeffekttransistors gekoppelt.Field effect transistor is coupled to the gate terminal of the second field effect transistor, and the first source / drain Connection of the second field effect transistor is coupled to the gate connection of the first field effect transistor. Furthermore, a second source / drain connection of the first field effect transistor is coupled to a second source / drain connection of the second field effect transistor.

Darüber hinaus ist erfindungsgemäß eine Schaltkreis-Anordnung mit einem Substrat und einem auf und/oder in dem Substrat ausgebildeten Gleichrichter-Schaltkreis mit den oben genannten Merkmalen geschaffen.In addition, the invention provides a circuit arrangement with a substrate and a rectifier circuit formed on and / or in the substrate with the features mentioned above.

Ferner ist erfindungsgemäß ein Verfahren zum Herstellen eines Gleichrichter-Schaltkreises zum Bereitstellen einer gleichgerichteten Spannung bereitgestellt, wobei -gemäß dem Verfahren ein erster und ein zweiter Feldeffekttransistor ausgebildet werden. Darüber hinaus werden jeweils ein erster Source-/Drain-Anschluss des ersten und des zweiten Feldeffekttransistors zum Anlegen einer WechselSpannung zwischen den ersten Source-/Drain-Anschlüssen eingerichtet, die derart eingerichtet ist, dass die elektrischen Potentiale an den ersten Source-/Drain-Anschlüssen der Feldeffekttransistoren bezogen auf ein Referenz-Potential zueinander unterschiedliches Vorzeichen aufweisen. Der erste Source-/Drain-Anschluss des ersten Feldeffekttransistors wird mit dem Gate-Anschluss des zweiten Feldeffekttransistors gekoppelt. Ferner wird der erste Source-/Drain-Anschluss des zweiten Feldeffekttransistors mit dem Gate-Anschluss des ersten Feldeffekttransistors gekoppelt. Ein zweiter Source-/ Drain-Anschluss des ersten Feldeffekttransistors wird mit einem zweiter Source-/Drain-Anschluss des ersten Feldeffekttransistors gekoppelt .Furthermore, a method for producing a rectifier circuit for providing a rectified voltage is provided according to the invention, a first and a second field effect transistor being formed according to the method. In addition, a first source / drain connection of the first and the second field effect transistor is set up to apply an AC voltage between the first source / drain connections, which is set up in such a way that the electrical potentials at the first source / drain Connections of the field effect transistors have different signs with respect to one another with respect to a reference potential. The first source / drain connection of the first field effect transistor is coupled to the gate connection of the second field effect transistor. Furthermore, the first source / drain connection of the second field effect transistor is coupled to the gate connection of the first field effect transistor. A second source / drain connection of the first field effect transistor is coupled to a second source / drain connection of the first field effect transistor.

Anschaulich ist erfindungsgemäß eine Schaltungsarchitektur für einen Gleichrichter-Schaltkreis geschaffen, die auch bei Verwendung selbstleitender Transistoren die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile einer starken Verlustbehaftung überwindet . Durch die erfindungsgemäße Verschaltung einer Wechselspannungsquelle (z.B. einer Induktivität) und zweier kreuzweise miteinander verschalteter Transistoren ist eine ausreichend gleichgerichtete Spannung vorgebbaren bzw. beliebig wählbaren Vorzeichens mit einer einfachen und wenig aufwändigen Schaltungsarchitektur generierbar.According to the invention, a circuit architecture for a rectifier circuit is clearly created, which, even when using self-conducting transistors, overcomes the disadvantages of a high level of loss known from the prior art. Through the interconnection of a AC voltage source (for example an inductor) and two transistors interconnected in a crosswise manner, a sufficiently rectified voltage which can be predetermined or selected as desired can be generated with a simple and inexpensive circuit architecture.

Die Transistoren werden anschaulich als dreiterminale Bauelemente betrieben, nicht als zweiterminale Bauelemente wie die in Fig.3C und Fig.3E in Diodenschaltung verschalteten Transistoren.The transistors are clearly operated as three-terminal components, not as second-terminal components such as the transistors connected in a diode circuit in FIGS. 3C and 3E.

Bei der Realisierung der Wechselspannungsquelle als Antenne bzw. Spule ist die erfindungsgemäße Gleichrichter-Schaltung insbesondere für kontaktlose Anwendungen bzw. für Low Cost- Anwendungen in der Polymerelektronik eine kostengünstige, effiziente und wenig aufwändige Möglichkeit, eine für den Betrieb eines Funktions-Schaltkreises erforderliche Gleichspannung bereitzustellen.When the AC voltage source is implemented as an antenna or coil, the rectifier circuit according to the invention is an inexpensive, efficient and inexpensive option, particularly for contactless applications or for low-cost applications in polymer electronics, of providing a DC voltage required for the operation of a functional circuit ,

Da die erfindungsgemäße Gleichrichter-Schaltung nicht auf die Verwendung von Feldeffekttransistoren eines bestimmten Typs beschränkt ist, kann eine Gleichspannung gewünschten Vorzeichens (d.h. eine positive oder negative Gleichspannung) generiert werden. Ferner ist der erfindungsgemäße Gleichrichter-Schaltkreis entsprechend den Bedürfnissen des Einzelfalls flexibel mit p-MOS-Transistoren und/oder n-MOS- Transistoren, Nor ally-On-Transistoren und/oder Normally-Off- Transistoren realisierbar.Since the rectifier circuit according to the invention is not limited to the use of field effect transistors of a certain type, a DC voltage of the desired sign (i.e. a positive or negative DC voltage) can be generated. Furthermore, the rectifier circuit according to the invention can be flexibly implemented according to the needs of the individual case with p-MOS transistors and / or n-MOS transistors, normally-on transistors and / or normally-off transistors.

Der erfindungsgemäße Gleichrichter-Schaltkreis ist für verschiedenste Gebiete der Schaltungstechnik interessant, insbesondere für die Polymerelektronik oder die Silizium- Mikroelektronik.The rectifier circuit according to the invention is of interest for the most diverse areas of circuit technology, in particular for polymer electronics or silicon microelectronics.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen. Vorzugsweise ist zumindest einer der Feldeffekttransistoren selbstleitend und/oder zumindest einer der Feldeffekttransistoren selbstsperrend.Preferred developments of the inventions result from the dependent patent claims. At least one of the field effect transistors is preferably self-conducting and / or at least one of the field effect transistors is self-blocking.

Zumindest einer der Feldeffekttransistoren kann ein Transistor des p-Leitungstyps sein. Sollte in einer Schaltungsarchitektur (beispielsweise in der Polymerelektronik) nur Feldeffekttransistoren des p- Leitungstyps zur Verfügung stehen, so ist dies zur Realisierung des Gleichrichter-Schaltkreises ausreichend. Alternativ kann auch zumindest einer der Feldeffekttransistoren des n-Leitungstyps sein.At least one of the field effect transistors may be a p-type transistor. If only field-effect transistors of the p-line type are available in a circuit architecture (for example in polymer electronics), this is sufficient to implement the rectifier circuit. Alternatively, at least one of the field effect transistors can also be of the n-type conduction.

Zumindest einer der Feldeffekttransistoren kann ein Polymer- Feldeffekttransistor, ein Silicon-on-Insulator (SOI) -At least one of the field effect transistors can be a polymer field effect transistor, a silicon-on-insulator (SOI).

Feldeffekttransistor, ein Bulk-Silizium-Feldeffekttransistor, ein Junction-FET (JFET) , ein Fin-FET oder ein Doppelgate- Feldeffekttransistor sein.Field effect transistor, a bulk silicon field effect transistor, a junction FET (JFET), a fin FET or a double gate field effect transistor.

Die WechselSpannung kann mittels eines WechselSpannungs-The alternating voltage can be

Elements bereitgestellt sein, welches vorzugsweise eine Antenne, eine Spule oder eine Wechselspannungsquelle ist.Elements can be provided, which is preferably an antenna, a coil or an AC voltage source.

Bei der Verwendung einer Spule als Wechselspannungs-Element kann diese mit Mittelabgriff vorgesehen sein, an dem das elektrische Referenz-Potential bereitstellbar ist. Beispielsweise kann der Mittelabgriff der Spule auf das elektrische Massepotential gelegt werden.If a coil is used as an AC voltage element, it can be provided with a center tap on which the electrical reference potential can be provided. For example, the center tap of the coil can be placed on the electrical ground potential.

Die erfindüngsgemäße Gleichrichter-Schaltung kann zumThe rectifier circuit according to the invention can

Bereitstellen einer zweiten gleichgerichteten Spannung, insbesondere eines solchen Vorzeichens, welches zu dem Vorzeichen der ersten gleichgerichteten Spannung invers (entgegengesetzt) ist, eingerichtet sein. In diesem Fall kann die Gleichrichter-Schaltung einen dritten und einen vierten Feldeffekttransistor aufweisen, wobei der erste Source-/ Drain-Anschluss des ersten Feldeffekttransistors mit einem ersten Source-/Drain-Anschluss des drittenProvision of a second rectified voltage, in particular of such a sign, which is inverse (opposite) to the sign of the first rectified voltage. In this case, the rectifier circuit can have a third and a fourth field effect transistor, the first source / Drain connection of the first field effect transistor with a first source / drain connection of the third

Feldeffekttransistors und mit dem Gate-Anschluss des vierten Feldeffekttransistors gekoppelt ist. Der erste Source-/Drain- Anschluss des zweiten Feldeffekttransistors ist mit einem ersten Source-/Drain-Anschluss des viertenField effect transistor and coupled to the gate terminal of the fourth field effect transistor. The first source / drain connection of the second field effect transistor is with a first source / drain connection of the fourth

Feldeffekttransistors und mit dem Gate-Anschluss des dritten Feldeffekttransistors gekoppelt. Ein zweiter Source-/ Drain-Anschluss des dritten Feldeffekttransistors ist mit einem zweiten Source-/Drain-Anschluss des viertenField effect transistor and coupled to the gate terminal of the third field effect transistor. A second source / drain connection of the third field effect transistor is with a second source / drain connection of the fourth

Feldeffekttransistors gekoppelt. Diese Ausgestaltung der Erfindung kann anschaulich als eine Zweiweg- Gleichrichterschaltung aus einer ersten Teilschaltung und einer zweiten, zu der ersten Teilschaltung komplementären Teilschaltung aufgefasst werden, so dass zwei gleichgerichtete AusgangsSpannungen mit zueinander entgegengesetzter Polarität geschaffen sind.Field effect transistor coupled. This embodiment of the invention can clearly be understood as a two-way rectifier circuit consisting of a first subcircuit and a second subcircuit complementary to the first subcircuit, so that two rectified output voltages with opposite polarity are created.

Die gleichgerichtete Spannung und die andere gleichgerichtete Spannung können (zum Beispiel bezogen auf das Referenz- Potential) zueinander unterschiedliche Vorzeichen aufweisen. Der erste und der zweite Feldeffekttransistor sind in diesem Fall vorzugsweise des p-Leitungstyps, und der dritte und der vierte Feldeffekttransistor sind in diesem Fall vorzugsweise des n-Leitungstyps .The rectified voltage and the other rectified voltage can have different signs to one another (for example based on the reference potential). The first and second field-effect transistors in this case are preferably of the p-line type, and the third and fourth field-effect transistors are preferably of the n-line type in this case.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Gleichrichter-Schaltkreis mit einer Spannungsversatz- Einrichtung versehen, die derart eingerichtet ist, dass sie für mindestens einen der Feldeffekttransistoren einen vorgebbaren Spannungsversatz (d.h. eine elektrische Potentialdifferenz) zwischen dem ersten Source-ZDrain- Anschluss und dem Gate-Anschluss des jeweiligen Feldeffekttransistors generiert. Anschaulich kann an einem Gate-Knoten eines der Transistoren eine Spannung angelegt werden, die in ihrem Verlauf identisch zu der an einem der Source-/Drain-Knoten des jeweiligen Transistors angelegten Spannung ist, jedoch um einen vorgebbaren (vorzugsweise positiven) Betrag versetzt ist. Diese Konfiguration ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Transistor ein Normally- On-Transistor ist, da sich anschaulich ein Normally-On- Transistor dieser Verschaltung anschaulich sich wie ein Normally-Off-Transistor verhält.According to a preferred exemplary embodiment of the invention, the rectifier circuit is provided with a voltage offset device which is set up in such a way that it provides a predeterminable voltage offset (ie an electrical potential difference) between the first source ZDrain connection and the gate for at least one of the field effect transistors -Connection of the respective field effect transistor generated. Clearly, a voltage can be applied to a gate node of one of the transistors which is identical in its course to that applied to one of the source / drain nodes of the respective transistor Voltage is, but is offset by a predetermined (preferably positive) amount. This configuration is particularly advantageous when the transistor is a normally-on transistor, since a normally-on transistor of this circuit clearly behaves like a normally-off transistor.

Die Spannungsversatz-Einrichtung kann mittels einer Kapazität zwischen dem ersten Source-/Drain-Anschluss und dem Gate- Anschluss des jeweiligen Feldeffekttransistors, sowie mittels eines Widerstands, der beispielsweise ein ohmscher Widerstand ist, und einer Vorspannungsquelle zwischen dem Gate-Anschluss des jeweiligen Feldeffekttransistors und den ersten Source- /Drain-Anschlüssen von zwei anderen der Feldeffekttransistoren realisiert sein.The voltage offset device can by means of a capacitance between the first source / drain connection and the gate connection of the respective field effect transistor, as well as by means of a resistor, which is for example an ohmic resistor, and a bias voltage source between the gate connection of the respective field effect transistor and the first source / drain connections of two other of the field effect transistors.

Vorzugsweise ist zumindest ein Teil derPreferably at least part of the

Schaltkreiskomponenten des erfindungsgemäßen Gleichrichter- Schaltkreises in Polymerelektronik oder Silizium- Mikroelektronik realisiert.Circuit components of the rectifier circuit according to the invention implemented in polymer electronics or silicon microelectronics.

Im Weiteren wird die erfindungsgemäße Schaltkreis-Anordnung, die einen erfindungsgemäßen Gleichrichter-Schaltkreis aufweist, näher beschrieben. Ausgestaltungen des Gleichrichter-Schaltkreises gelten auch für die Schaltkreis- Anordnung .The circuit arrangement according to the invention, which has a rectifier circuit according to the invention, is described in more detail below. Refinements of the rectifier circuit also apply to the circuit arrangement.

Die Schaltkreis-Anordnung kann als kontaktlose Chipkarte oder Identifikations-Datenträger ("ID-Tag", insbesondere ein RFID- ("Radio Frequency Identification") Datenträger, z.B. einThe circuit arrangement can be used as a contactless chip card or identification data carrier ("ID tag", in particular an RFID ("Radio Frequency Identification") data carrier, e.g. a

Transponder) eingerichtet sein. Auf diesen Anwendungsgebieten kommen die Vorteile des Gleichrichter-Schaltkreises besonders stark zum Tragen, nämlich ein einfacher Aufbau, eine kostengünstige Herstellbarkeit und eine ausrechend gute und verlustarme Funktionalität beim Bereitstellen einer Gl ichspannung . Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im Weiteren näher erläutert.Transponder). In these fields of application, the advantages of the rectifier circuit come into play particularly strongly, namely a simple structure, an inexpensive manufacture and a reasonably good and low-loss functionality when providing a voltage. Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures and are explained in more detail below.

Es zeigen:Show it:

Figur 1 einen Polymertransistor gemäß dem Stand der Technik,FIG. 1 shows a polymer transistor according to the prior art,

Figur 2 ein Diagramm, in dem eine Nomenklatur für n-MOS- bzw. p-MOS-Feldeffekttransistoren des Normally-On-bzw. Normally-Off-Typs vereinbart ist,Figure 2 is a diagram in which a nomenclature for n-MOS or p-MOS field effect transistors of the normally-on or. Normally-off type is agreed

Figuren 3A bis 3G aus dem Stand der Technik bekannteFigures 3A to 3G known from the prior art

Gleichrichter-Schaltkreise sowie Strom-Spannungs- Kennlinien darin verschalteter Dioden bzw. Transistoren,Rectifier circuits and current-voltage characteristics of diodes or transistors connected therein,

Figuren 4A, 4B Strom-Spannungs-Kennlinien eines Normally-On- n-MOS-Feldeffekttransistors bzw. eines Normally-On-p- MOS-Feldeffekttransistors,FIGS. 4A, 4B current-voltage characteristics of a normally-on-n-MOS field-effect transistor or a normally-on-p-MOS field-effect transistor,

Figur 5 einen Gleichrichter-Schaltkreis gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,FIG. 5 shows a rectifier circuit according to a first exemplary embodiment of the invention,

Figuren 6A, 6B Spannungsverläufe an unterschiedlichen Knoten des Gleichrichter-Schaltkreises aus Figur 5,6A, 6B voltage profiles at different nodes of the rectifier circuit from FIG. 5,

Figur 7 einen Gleichrichter-Schaltkreis gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,FIG. 7 shows a rectifier circuit according to a second exemplary embodiment of the invention,

Figur 8 einen Gleichrichter-Schaltkreis gemäß einem dritten Ausführungs-Beispiel der Erfindung,FIG. 8 shows a rectifier circuit in accordance with a third exemplary embodiment of the invention,

Figur 9 einen Gleichrichter-Schaltkreis gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung,FIG. 9 shows a rectifier circuit according to a fourth exemplary embodiment of the invention,

Figuren 10A bis 10E Realisierungen eines Widerstands des Gleichrichter-Schaltkreises aus Figur 9, Figuren 11A bis 11E Realisierungen einer Schaltungskomponente des Gleichrichter-Schaltkreises aus Figur 9,FIGS. 10A to 10E implementations of a resistance of the rectifier circuit from FIG. 9, FIGS. 11A to 11E implementations of a circuit component of the rectifier circuit from FIG. 9,

Figur 12A Transistoren«mit einer Spannungsversatz-Einrichtung gemäß der Erfindung,FIG. 12A transistors with a voltage offset device according to the invention,

Figur 12B ein Ersatz-Schaltbild von Figur 12A,FIG. 12B shows an equivalent circuit diagram from FIG. 12A,

Figur 13 Spannungsverläufe an unterschiedlichen Knoten der in Figuren 12A, 12B gezeigten Teilschaltkreise,FIG. 13 voltage profiles at different nodes of the subcircuits shown in FIGS. 12A, 12B,

Figur 14 ein Diagramm, in dem Kennlinien für unterschiedlicheFigure 14 is a diagram showing characteristics for different

Bauelemente gezeigt sind,Components are shown

Figur 15A einen Gleichrichter-Schaltkreis gemäß einem fünften15A shows a rectifier circuit according to a fifth

Ausführungsbeispiel der Erfindung,Embodiment of the invention,

Figur 15B ein Ersatzschaltbild des Gleichrichter- Schaltkreises aus Figur 15A,FIG. 15B shows an equivalent circuit diagram of the rectifier circuit from FIG. 15A,

Figur 16A einen Gleichrichter-Schaltkreis gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung,FIG. 16A shows a rectifier circuit according to a sixth exemplary embodiment of the invention,

Figur 16B ein Ersatzschaltbild des Gleichrichter- Schaltkreises aus Figur 16A,FIG. 16B shows an equivalent circuit diagram of the rectifier circuit from FIG. 16A,

Figur 17 einen Gleichrichter-Schaltkreis gemäß einem siebten Äusführungsbeispiel der Erfindung,FIG. 17 shows a rectifier circuit according to a seventh exemplary embodiment of the invention,

Figuren 18A bis 20F Simulations-Ergebnisse für erfindungsgemäße Gleichrichter-Schaltkreise gemäß unterschiedlichen Ausführungsbeispielen der Erfindung.Figures 18A to 20F simulation results for rectifier circuits according to the invention according to different embodiments of the invention.

Gleiche oder ähnliche Komponenten in unterschiedlichen Figuren sind mit gleichen Bezugsziffern versehen. Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.5 ein Gleichrichter- Schaltkreis 500 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.The same or similar components in different figures are provided with the same reference numbers. A rectifier circuit 500 according to a first exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG.

Der Gleichrichter-Schaltkreis 500 weist eine Spule 501 auf, die in eine erste Spulen-Komponente 502 und in eine zweite Spulen-Komponente 503 aufgeteilt ist. Zwischen den Spulen- Komponenten 502, 503 ist ein Mittelabgriff 504 vorgesehen, der auf das elektrische Massepotential 508 gebracht ist. Die erste Spulen-Komponente 502 ist mit einem ersten Source-/ Drain-Anschluss 505a eines ersten selbstleitenden p-MOS- Feldeffekttransistors 505 gekoppelt, dessen zweiter Source-/ Drain-Anschluss 505b mit einem zweiten Source-/Drain- Anschluss 506b eines zweiten selbstleitenden p-MOS- Feldeffekttransistors 506 gekoppelt ist. Der erste Source-/ Drain-Anschluss 506a des zweiten selbstleitenden p-MOS- Feldeffekttransistors 506 ist mit der zweiten Spulen- Komponente 503 gekoppelt. Ferner ist der erste Source-/Drain- Anschluss 505a des ersten p-MOS-Feldeffekttransistors 505 mit dem Gate-Anschluss 506c des zweiten p-MOS- Feldeffekttransistors 506 gekoppelt. Der erste Source-ZDrain- Anschluss 506a des zweiten p-MOS-Feldeffekttransistors 506 ist mit dem Gate-Anschluss 505c des ersten p-MOS- Feldeffekttransistors 505 gekoppelt. Die zweiten Source-/The rectifier circuit 500 has a coil 501, which is divided into a first coil component 502 and a second coil component 503. A center tap 504, which is brought to the electrical ground potential 508, is provided between the coil components 502, 503. The first coil component 502 is coupled to a first source / drain connection 505a of a first self-conducting p-MOS field-effect transistor 505, the second source / drain connection 505b of which is connected to a second source / drain connection 506b of a second self-conducting p-MOS field effect transistor 506 is coupled. The first source / drain connection 506a of the second self-conducting p-MOS field-effect transistor 506 is coupled to the second coil component 503. Furthermore, the first source / drain connection 505a of the first p-MOS field-effect transistor 505 is coupled to the gate connection 506c of the second p-MOS field-effect transistor 506. The first source ZDrain connection 506a of the second p-MOS field effect transistor 506 is coupled to the gate connection 505c of the first p-MOS field effect transistor 505. The second source /

Drain-Anschlüsse 505b, 506b sind miteinander sowie mit einem ersten Anschluss einer Glättungskapazität 507 gekoppelt, wobei der zweite Anschluss der Glättungskapazität 507 auf elektrischem Massepotential 508 ist. Ferner ist der erste Anschluss der Glättungskapazität 507 an einenDrain connections 505b, 506b are coupled to one another and to a first connection of a smoothing capacitance 507, the second connection of the smoothing capacitance 507 being at electrical ground potential 508. Furthermore, the first connection of the smoothing capacitance 507 to one

Ausgangsanschluss 509 angeschlossen. Zwischen dem Ausgangsanschluss 509 und dem Massepotential 508 ist eine AusgangsSpannung V0u erzeugt .Output port 509 connected. An output voltage V 0 u is generated between the output terminal 509 and the ground potential 508.

Der in Fig.5 gezeigte Gleichrichter-Schaltkreis 500 stellt eine Gleichrichter-Schaltung unter Einsatz selbstleitender Transistoren 505, 506 dar, bei dem die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile vermieden sind. Anders als gemäß dem Stand der Technik (vgl. Fig.3C, Fig.3E), wo die Transistoren als zwei Terminal-Bauelemente in Diodenschaltung betrieben sind, werden die Transistoren 505, 506 als dreiterminale Bauelemente betrieben. Darüber hinaus ist die Spule 501 als Wechselspannungsquelle mit Mittelabgriff 504 eingesetzt. Die Transistoren 505, 506 werden an ihren Gate- Anschlüssen 505c, 506c mit negativer bzw. positiver elektrischer Spannung gegenüber den Source-/Drain-Terminals betrieben, so dass bei hinreichender Amplitude der ansteuernden WechselSpannung (generiert in der Spule 501) die Transistoren 505 bzw. 506 ausreichend sicher ein- bzw. ausgeschaltet werden. Da an den nicht auf Massepotential 508 befindlichen Endabschnitten der Spulen-Komponenten 502, 503 zueinander gegenphasige Signale anliegen, ist bei jederThe rectifier circuit 500 shown in FIG. 5 represents a rectifier circuit using self-conducting transistors 505, 506, in which those from the prior art Known disadvantages are avoided. In contrast to the prior art (cf. FIG. 3C, FIG. 3E), where the transistors are operated as two terminal components in diode connection, the transistors 505, 506 are operated as three-terminal components. In addition, coil 501 is used as an AC voltage source with center tap 504. The transistors 505, 506 are operated at their gate connections 505c, 506c with a negative or positive electrical voltage with respect to the source / drain terminals, so that the transistors 505 and 505, respectively, are generated with sufficient amplitude of the driving AC voltage (generated in the coil 501) 506 can be switched on and off sufficiently safely. Since the end sections of the coil components 502, 503, which are not at ground potential 508, are in phase opposition to one another, each is

Halbwelle anschaulich einer der Transistoren 505 oder 506 im geöffneten, der andere im gesperrten Zustand.Half-wave clearly one of the transistors 505 or 506 in the open, the other in the blocked state.

Es ist anzumerken, dass der Gleichrichter-Schaltkreis 500 auch bei Verwendung von Normally-Off-Transistoren anstelle der in Fig.5 gezeigten Normally-On-Transistoren funktioniert. Aufgrund der Schwellenspannung eines Normally-Off-Transistors ändert sich gegenüber der Schaltung aus Fig.5 mit Normally- On-Transistoren lediglich die Dauer des Zeitintervalls geringfügig, in welchem die Transistoren 505 bzw. 506 ausgeschaltet sind.It should be noted that the rectifier circuit 500 also functions when using normally-off transistors instead of the normally-on transistors shown in FIG. Due to the threshold voltage of a normally-off transistor, only the duration of the time interval in which the transistors 505 and 506 are switched off changes slightly compared to the circuit from FIG. 5 with normally-on transistors.

Mittels der Spule 501 ist ein elektromagnetisches Einkoppeln einer Wechselspannung in die Schaltung ermöglicht. Ferner ist anzumerken, dass die Glättungskapazität 507 optional ist und bei einer vereinfachten Ausführung weggelassen werden kann. Die gleichgerichtete AusgangsSpannung V0uτ weist gemäß Fig.5 ein positives Vorzeichen auf.The coil 501 enables electromagnetic coupling of an AC voltage into the circuit. It should also be noted that the smoothing capacitance 507 is optional and can be omitted in a simplified embodiment. The rectified output voltage V 0 uτ has a positive sign according to FIG.

Im Weiteren werden bezugnehmend auf Fig.βA und Fig.βB die Spannungsverläufe an unterschiedlichen in Fig.5 gezeigten Schaltungsknoten beschrieben. In Fig.6A ist ein Diagramm 600 gezeigt, entlang dessen Abszisse 601 die Zeit aufgetragen ist, wohingegen entlang dessen Ordinate 602 die Spannung aufgetragen ist. Eine erste Kurve 603 zeigt den Spannungsverlauf an der ersten Spulen- Komponente 502, die zweite Kurve 604 zeigt einen Spannungsverlauf an der zweiten Spulen-Komponente 604 und die dritte Kurve 605 zeigt die Potentialdifferenz zwischen den Spannungsverläufen an den Spulen-Komponenten 502, 503, anschaulich die Differenz zwischen der zweiten Kurve 604 und der ersten Kurve 603. Anschaulich stellen die Kurven 603, 604 den zeitlichen Verlauf der über die Spule 501 eingekoppelten Eingangsspannungen dar.The voltage profiles at different circuit nodes shown in FIG. 5 are described below with reference to FIGS. 6A and 6B. FIG. 6A shows a diagram 600, along which the time is plotted along the abscissa 601, whereas the voltage is plotted along the ordinate 602. A first curve 603 shows the voltage profile on the first coil component 502, the second curve 604 shows a voltage profile on the second coil component 604 and the third curve 605 shows the potential difference between the voltage profiles on the coil components 502, 503, clearly the difference between the second curve 604 and the first curve 603. The curves 603, 604 clearly represent the time profile of the input voltages coupled in via the coil 501.

Ferner ist in Fig.6B ein Diagramm 610 gezeigt, entlang dessen Abszisse 611 die Zeit und entlang dessen Ordinate 612 die Spannung aufgetragen ist. Eine vierte Kurve 613 zeigt den zeitlichen Verlauf der AusgangsSpannung V0uτ- Die Kurve 613 wird als zeitlicher Verlauf der Ausgangsspannung bei einer Siebung unter Verwendung eines Sieb- oderA diagram 610 is also shown in FIG. 6B, along the abscissa 611 of the time and along the ordinate 612 of the voltage. A fourth curve 613 shows the time course of the output voltage V 0 uτ- The curve 613 is the time course of the output voltage when sieving using a sieve or

Glättungskondensators 508 und einer Stromentnahme erhalten. Kurve 613 weist ein durchgängiges positives Vorzeichen auf, woraus sich ergibt, dass der Gleichrichter-Schaltkreis 500 eine Gleichrichtungs-Funktionalität erfüllt.Smoothing capacitor 508 and a current drain obtained. Curve 613 has a continuous positive sign, which means that the rectifier circuit 500 fulfills a rectification functionality.

Anschaulich kann die Funktionalität des Gleichrichter- Schaltkreises 500 aus Fig.5 darin gesehen werden, dass aufgrund der zueinander gegenphasigen Wechselspannungssignale an den Gate-Anschlüssen 505c, 506c zu jedem Zeitpunkt einer der Transistoren 505, 506 eine positiveThe functionality of the rectifier circuit 500 from FIG. 5 can be clearly seen in that one of the transistors 505, 506 is positive at all times due to the alternating-phase alternating voltage signals at the gate connections 505c, 506c

Ausgangsspannungskomponente an dem Ausgangsanschluss 509 bereitstellt, d.h. aufgrund seiner jeweiligen Gate-Spannung einen entsprechenden Stromfluss zwischen seinen beiden Source-/Drain-Anschlüssen erlaubt. Dies ist eine Folge der in Fig.5 gezeigten kreuzweisen Verschaltung der Transistoren 505, 506, die dadurch an den Gate-Anschlüssen gegenphasig angesteuert werden. In der Summe ergibt sich dadurch die durchgängig positive AusgangsSpannung, die in Fig.6B als vierte Kurve 613 dargestellt ist.Provides output voltage component at the output terminal 509, ie allows a corresponding current flow between its two source / drain terminals due to its respective gate voltage. This is a consequence of the crosswise connection of transistors 505, 506 shown in FIG. 5, which are thereby driven in phase opposition at the gate connections. This results in the total Consistently positive output voltage, which is shown as the fourth curve 613 in FIG. 6B.

Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.7 ein Gleichrichter- Schaltkreis 700 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.A rectifier circuit 700 according to a second exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG.

Wie aus Fig.7 ersichtlich ist, enthält der Gleichrichter- Schaltkreis 700 die Komponenten des Gleichrichter- Schaltkreises 500. Zusätzlich sind erste und zweite selbstleitende n-MOS-Feldeffekttransistoren 701, 702 bereitgestellt. Der erste Source-/Drain-Anschluss 505a des ersten selbstleitenden p-MOS-Feldeffekttransistors 505 ist mit einem ersten Source-/Drain-Anschluss 701a des ersten n- MOS-Feldeffekttransistors 701 gekoppelt. Ferner ist der erste Source-/Drain-Anschluss 506a des zweiten p-MOS- Feldeffekttransistors 506 mit einem ersten Source-ZDrain- Anschluss 702a des zweiten n-MOS-Feldeffekttransistors 702 gekoppelt. Der erste Source-ZDrain-Anschluss 701a ist mit dem Gate-Anschluss 702c gekoppelt, und der erste Source-ZDrain- Anschluss 702a ist mit dem Gate-Anschluss 701c gekoppelt. Ferner sind zweite Source-ZDrain-Anschlüsse 701b, 702b miteinander und mit einem ersten Anschluss einer weiteren Glättungskapazität 703 gekoppelt, deren zweiter Anschluss auf dem elektrischen Massepot-ential liegt. Die zweiten Source-Z Drain-Anschlüsse 701b, 702b sind ferner mit dem weiteren Ausgangsanschluss 704 gekoppelt, an dem ein negatives elektrisches Potential bereitgestellt ist. Somit ist zwischen dem weiteren Ausgangsanschluss 704 und dem elektrischen Massepotential 508 eine gleichgerichtete negative Spannung -VQUT geschaffen.As can be seen from FIG. 7, the rectifier circuit 700 contains the components of the rectifier circuit 500. In addition, first and second normally-on n-MOS field-effect transistors 701, 702 are provided. The first source / drain connection 505a of the first normally-on p-MOS field-effect transistor 505 is coupled to a first source / drain connection 701a of the first n-MOS field-effect transistor 701. Furthermore, the first source / drain connection 506a of the second p-MOS field effect transistor 506 is coupled to a first source ZDrain connection 702a of the second n-MOS field effect transistor 702. The first source ZDrain connection 701a is coupled to the gate connection 702c, and the first source ZDrain connection 702a is coupled to the gate connection 701c. Furthermore, second source ZDrain connections 701b, 702b are coupled to one another and to a first connection of a further smoothing capacitance 703, the second connection of which lies on the electrical ground potential. The second source-Z drain connections 701b, 702b are further coupled to the further output connection 704, at which a negative electrical potential is provided. A rectified negative voltage -VQUT is thus created between the further output connection 704 and the electrical ground potential 508.

In dem Ausführungsbeispiel von Fig.7 ist ein Zweig des Gleichrichter-Schaltkreises mit p-MOS-Transistoren und ein anderer Zweig mit n-MOS-Transistoren ausgeführt. Dadurch werden Ausgangsspannungen mit beiderlei Vorzeichen erhalten. Gemäß Fig.7 sind anschaulich beide Halbwellen für das Bereitstellen einer positiven und einer negativen Gleichspannung gegenüber einer mit dem elektrischen Massepotential 508 assoziierten Mittelanzapfung 504 der Spule 501 ausgenützt.In the exemplary embodiment in FIG. 7, one branch of the rectifier circuit is designed with p-MOS transistors and another branch with n-MOS transistors. As a result, output voltages with both signs are obtained. According to Figure 7, both half-waves are vividly for that Provision of a positive and a negative direct voltage against a center tap 504 of the coil 501 associated with the electrical ground potential 508 is utilized.

Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.8 ein Gleichrichter- Schaltkreis 800 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.A rectifier circuit 800 according to a third exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG.

Wie in Fig.8 gezeigt, kann die Mittelanzapfung 504 auch weggelassen werden, sofern ein Mittelpotential nicht benötigt wird. Daher ist in Fig.8 eine Spule 801 ohne Mittelanzapfung vorgesehen. Zwischen den Ausgangsanschlüssen 509 und 704 ist optional ein Kondensator 802 geschaltet.As shown in FIG. 8, the center tap 504 can also be omitted if a center potential is not required. Therefore, a coil 801 without a center tap is provided in FIG. A capacitor 802 is optionally connected between the output connections 509 and 704.

Es ist auch möglich, die Teilschaltung für das Bereitstellen der positiven gleichgerichteten AusgangsSpannung und die Teilschaltung zum Bereitstellen der negativen gleichgerichteten AusgangsSpannung beide mit Normally-On- Transistoren, beide mit Normally-Off-Transistoren oder aber auch eine Teilschaltung mit Nörmally-On-Transistoren und die andere mit Normally-Off-Transistoren aufzubauen, sofern letzteres zum Beispiel technologiebedingt vorgegeben ist.It is also possible to use the subcircuit for providing the positive rectified output voltage and the subcircuit for providing the negative rectified output voltage both with normally-on transistors, both with normally-off transistors, or also a subcircuit with normally-on transistors and to build the other one with normally-off transistors, provided that the latter, for example, is technology-related.

In vielen Fällen ist es wünschenswert, eine Zweiweg- Gleichrichtung unter Ausnutzung beider Halbwellen für das Bereitstellen einer positiven und einer negativen Gleichspannung zu realisieren. Sofern in einer Technologie pn-Dioden und Komplementär-Transistoren nicht verfügbar sind und die verfügbaren Transistoren aufgrund ihrerIn many cases it is desirable to implement two-way rectification using both half-waves to provide positive and negative DC voltages. Unless pn diodes and complementary transistors are available in a technology and the available transistors due to their

Schwellenspannung bzw. aufgrund ihres Normally-On- Verhaltens nicht die Realisierung von Gleichrichter-Schaltungen gemäß dem Stand der Technik (Fig.3C, Fig. 3E) zulassen, muss eine andere Lösung gefunden werden. Ausführungsbeispiele für solche erfindungsgemäße Lösungen werden im folgenden diskutiert. Wenngleich die im Weiteren dargelegten Lösungsansätze auf den Fall selbstleitender p-MOS-Transistoren bezogen sind, sind alle Ausführungsbeispiele selbstverständlich auch mit selbstsperrenden Transistoren bzw. mit n-MOS-Transistoren realisierbar.Another solution must be found for the threshold voltage or because of its normally-on behavior not allowing the implementation of rectifier circuits according to the prior art (FIG. 3C, FIG. 3E). Exemplary embodiments of such solutions according to the invention are discussed below. Although the solution approaches set out below relate to the case of self-conducting p-MOS transistors, all exemplary embodiments can of course also be implemented with normally-off transistors or with n-MOS transistors.

Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.9 ein Gleichrichter- Schaltkreis 900 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.A rectifier circuit 900 according to a fourth exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG.

Der Gleichrichter-Schaltkreis 900 stellt eine Modifikation des Gleichrichter-Schaltkreises 700 dar. Anstelle der ersten und zweiten n-MOS-Feldeffekttransistoren 701, 702 sind gemäß Fig.9 dritte und vierte selbstleitende p-MOS- Feldeffekttransistoren 901, 902 bereitgestellt, die mit den ersten und zweiten p-MOS-Feldeffekttransistoren 505, 506 ähnlich verschaltet sind wie die n-MOS-Transistoren 701, 702 in Fig.7.The rectifier circuit 900 represents a modification of the rectifier circuit 700. Instead of the first and second n-MOS field effect transistors 701, 702, third and fourth self-conducting p-MOS field effect transistors 901, 902 are provided according to FIG first and second p-MOS field-effect transistors 505, 506 are connected similarly to the n-MOS transistors 701, 702 in FIG. 7.

Ein erster Source-ZDrain-Anschluss 901a des dritten p-MOS- Feldeffekttransistors 901 ist mit dem ersten Source-ZDrain- Anschluss 505a des ersten p-MOS-Feldeffekttransistors 505 gekoppelt. Ferner ist der erste Source-ZDrain-Anschluss 901a mit einem ersten Anschluss eines ersten Kondensators 903 gekoppelt, dessen zweiter Anschluss mit dem Gate-Anschluss 901c des dritten p-MOS-Feldeffekttransistors 901 gekoppelt ist. Ferner ist der Gate-Anschluss 901c mit einem ersten Anschluss eines ersten Widerstands 905 (beispielsweise ein ohmscher Widerstand) gekoppelt, dessen zweiter Anschluss mit einem ersten Anschluss eines zweiten Widerstands 906A first source ZDrain connection 901a of the third p-MOS field effect transistor 901 is coupled to the first source ZDrain connection 505a of the first p-MOS field effect transistor 505. Furthermore, the first source ZDrain connection 901a is coupled to a first connection of a first capacitor 903, the second connection of which is coupled to the gate connection 901c of the third p-MOS field-effect transistor 901. Furthermore, the gate connection 901c is coupled to a first connection of a first resistor 905 (for example an ohmic resistor), the second connection of which is connected to a first connection of a second resistor 906

(vorzugsweise ein ohmscher Widerstand) und mit einem ersten Anschluss eines Schaltungsblocks 907 gekoppelt ist. Der zweite Anschluss des zweiten Widerstands 906 ist mit dem Gate-Anschluss 902c des vierten p-MOS-Feldeffekttransistors 902 gekoppelt und ist mit einem ersten Anschluss eines zweiten Kondensators 904 gekoppelt, dessen zweiter Anschluss sowohl mit einem ersten Source-ZDrain-Anschluss 902a des vierten p-MOS-Feldeffekttransistors 902 als auch mit einem ersten Source-ZDrain-Anschluss 506a des zweiten p-MOS- Feldeffekttransistors 506 gekoppelt ist. Ein zweiter Source-Z Drain-Anschluss 901b des dritten p-MOS-Feldeffekttransistors 901 ist mit einem zweiten Source-ZDrain-Anschluss 902b des vierten p-MOS-Feldeffekttransistors 902 gekoppelt. Ferner sind diese beiden Anschlüsse mit einem ersten Anschluss eines dritten Kondensators 908 gekoppelt, dessen zweiter Anschluss auf dem elektrischen Massepotential 508 liegt. Der erste Anschluss des dritten Kondensators 908 ist ferner mit einem Ausgangsanschluss 909 gekoppelt, an dem ein gegenüber dem Massepotential negatives Potential einer AusgabeSpannung -V0uτ generiert ist. Ein zweiter Anschluss des Schaltungsblocks 907 liegt auf dem elektrischen Massepotential 508, und ein dritter Anschluss des Schaltungsblocks 907 ist mit den jeweils zweiten Source-ZDrain-Anschlüssen 505b, 506b der ersten und zweiten p-MOS-Feldeffekttransistoren 505, 506 gekoppelt .(preferably an ohmic resistor) and is coupled to a first terminal of a circuit block 907. The second connection of the second resistor 906 is coupled to the gate connection 902c of the fourth p-MOS field-effect transistor 902 and is coupled to a first connection of a second capacitor 904, the second connection of which is connected both to a first source ZDrain connection 902a des fourth p-MOS field effect transistor 902 and also to a first source ZDrain connection 506a of the second p-MOS field effect transistor 506. A second source Z drain connection 901b of the third p-MOS field effect transistor 901 is coupled to a second source Z drain connection 902b of the fourth p-MOS field effect transistor 902. Furthermore, these two connections are coupled to a first connection of a third capacitor 908, the second connection of which lies at the electrical ground potential 508. The first connection of the third capacitor 908 is further coupled to an output connection 909, at which a potential of an output voltage -V 0 uτ which is negative with respect to the ground potential is generated. A second connection of the circuit block 907 is at the electrical ground potential 508, and a third connection of the circuit block 907 is coupled to the respective second source ZDrain connections 505b, 506b of the first and second p-MOS field effect transistors 505, 506.

Der Gleichrichter-Schaltkreis 900 ist eine Zweiweg- Gleichrichterschaltung unter ausschließlicher Ausnutzung von Transistoren eines Leitungstyps (hier Normally-On-p-MOS- Transistoren) zum Erzeugen zweier gleichgerichteter AusgangsSpannungen mit entgegengesetzter Polarität.The rectifier circuit 900 is a two-way rectifier circuit using only transistors of one conduction type (here normally-on-p-MOS transistors) for generating two rectified output voltages with opposite polarity.

Die Teilschaltung um die Transistoren 505, 506 zum Bereitstellen der positiven AusgangsSpannung +V0u ist ähnlich wie in Fig.7 realisiert und wird deshalb hier nicht näher beschrieben.The subcircuit around the transistors 505, 506 for providing the positive output voltage + V 0 u is implemented in a manner similar to that in FIG. 7 and is therefore not described in more detail here.

An die Gate-Knoten 901c, 902c der dritten und vierten p-MOS- Feldeffekttransistoren 901, 902, die einen Teil der Teilschaltung zum Bereitstellen der negativen AusgangsSpannung -V0uτ bilden, ist jeweils eine elektrische Spannung angelegt, die in ihrem Verlauf im Wesentlichen identisch ist mit der an die ersten Source-ZDrain-Anschlüsse 901a, 901b der jeweiligen Transistoren 901, 902 angelegten Spannungen der ersten bzw. zweiten Spulen-Komponenten 502 bzw. 503, die jedoch um einen vorgegebenen positiven Betrag versetzt ist. Diese Spannung kann beispielsweise mit Hilfe des Schaltungsblocks 907 (in Fig.9 als Vbias bezeichnet) bereitgestellt werden. An seinem dritten Anschluss liegt die positive Gleichspannung V0uτ der Teilschaltung aus den Transistoren 505, 506 an. Der optionale zweite Anschluss des Schaltungsblocks 907 stellt einen Bezugsknoten dar, welcher auf das elektrische Massepotential 508 gebracht ist. Die AusgangsSpannung an dem ersten Anschluss des Schaltungsblocks 907 liegt gemäß Fig.9 zwischen dem Potential an dem dritten Anschluss und dem elektrischen Massepotential 508.An electrical voltage is applied to the gate nodes 901c, 902c of the third and fourth p-MOS field-effect transistors 901, 902, which form part of the subcircuit for providing the negative output voltage -V 0 uτ is identical to that applied to the first source ZDrain connections 901a, 901b of the respective transistors 901, 902 Tensions of the first and second coil components 502 and 503, which, however, are offset by a predetermined positive amount. This voltage can be provided, for example, with the aid of circuit block 907 (referred to as V b ia s in FIG. 9). The positive DC voltage V 0 uτ of the subcircuit consisting of transistors 505, 506 is present at its third connection. The optional second connection of the circuit block 907 represents a reference node which is brought to the electrical ground potential 508. According to FIG. 9, the output voltage at the first connection of the circuit block 907 lies between the potential at the third connection and the electrical ground potential 508.

Die gezeigte Verschaltung der Komponenten 903 bis 906 bewirkt bei geeigneter Dimensionierung, insbesondere wenn dieThe connection of the components 903 to 906 shown results in a suitable dimensioning, in particular if the

Widerstände R die Bedingung erfüllen, dass R>>lZ [2τrfC] , wobei f die Frequenz der angelegten und empfangenen WechselSpannung und C die Kapazität der Kondensatoren 903, 904 ist, dass der Mittelwert des Gate-Potentials der Transistoren 901, 902 auf dem elektrischen Potential des ersten Anschlusses desResistors R meet the condition that R >> lZ [2τrfC], where f is the frequency of the AC voltage applied and received and C is the capacitance of the capacitors 903, 904, that the average of the gate potential of the transistors 901, 902 on the electrical Potential of the first connection of the

Schaltungsblocks 907 liegt. Ferner folgt das elektrische Potential an den Gate-Anschlüssen 901c, 902c in seinem Verlauf dem elektrischen Potential an den ersten Source- ZDrain-Anschlüssen 901a bzw. 902a.Circuit block 907 lies. Furthermore, the electrical potential at the gate connections 901c, 902c follows the electrical potential at the first source ZDrain connections 901a and 902a.

Die Widerstände 905, 906 können mittels der in der jeweiligen Technologie verfügbaren widerstandsbehafteten Materialien realisiert werden. Da die Anforderung an die Linearität dieser Widerstände 905, 906 gering ist, kann jeder der Widerstände 905, 906 auch unter Verwendung von verfügbaren aktiven Bauelementen (beispielsweise Transistoren) realisiert werde .The resistors 905, 906 can be implemented using the resistive materials available in the respective technology. Since the linearity of these resistors 905, 906 is low, each of the resistors 905, 906 can also be implemented using available active components (for example transistors).

In Fig.lOA bis Fig.lOE sind unterschiedliche Ausführungsbeispiele für die Realisierung der Widerstände 905 oder 906 gezeigt, wobei in allen Ausführungsbeispielen als Bauelemente nur Transistoren eines Leitungstyps (hier Normally-On-p-MOS-Transistoren) verwendet sind. Sofern komplementäre Transistoren (des n-Leitungstyps und des p- Leitungstyps) verfügbar sind, können auch beide Typen von Transistoren zum Realisieren der Widerstände 905, 906 verwendet werden. In Fig.lOA bis Fig.lOE sind jeweils Serienschaltungen eines jeweiligen sich wiederholenden Grundelements dargestellt .FIGS. 10A to 10E show different exemplary embodiments for the realization of the resistors 905 or 906, wherein in all exemplary embodiments only transistors of one conduction type (here Normally-On-p-MOS transistors) are used. If complementary transistors (of the n-line type and the p-line type) are available, both types of transistors can also be used to implement the resistors 905, 906. In Fig.lOA to Fig.lOE series connections of a respective repeating basic element are shown.

In Fig.lOA' ist ein Widerstand 1000 mittels einer Serienschaltung mehrerer in Diodenschaltung verschalteter p- MOS-Feldeffekttransistoren 1001 realisiert. Hierbei ist bei einem jeweiligen Feldeffekttransistor ein zweiter Source-/ Drain-Anschluss 1001b mit dem Gate-Anschluss 1001c gekoppelt.In Fig.lOA 'a plurality of interconnected resistance 1000 in diode circuit by means of a series circuit of p-MOS field-effect transistors realized 1,001th In this case, a second source / drain connection 1001b is coupled to the gate connection 1001c for a respective field effect transistor.

In Fig.lOB ist eine weitere Realisierung eines Widerstands 1010 gezeigt, der aus einer sich wiederholenden Anordnung zweier miteinander verschalteter p-MOS-Feldeffekttransistoren 1011, 1012 gebildet ist. Der Gate-Anschluss 1011c eines ersten p-MOS-Feldeffekttransistors 1011 ist mit einem zweiten Source-ZDrain-Anschluss 1011b des ersten p-MOS- Feldeffekttransistors 1011 gekoppelt, ist mit einem ersten Source-ZDrain-Anschluss 1012a eines zweiten p-MOS- Feldeffekttransistors 1012 und mit dem Gate-Anschluss 1012c des zweiten p-MOS-Feldeffekttransistors 1012 gekoppelt.FIG. 10B shows a further realization of a resistor 1010, which is formed from a repetitive arrangement of two p-MOS field-effect transistors 1011, 1012 which are interconnected. The gate connection 1011c of a first p-MOS field-effect transistor 1011 is coupled to a second source ZDrain connection 1011b of the first p-MOS field-effect transistor 1011, and is connected to a first source ZDrain connection 1012a of a second p-MOS field-effect transistor 1012 and coupled to the gate terminal 1012c of the second p-MOS field effect transistor 1012.

In Fig. IOC ist eine sich wiederholende Anordnung von ersten und zweiten p-MOS-Feldeffekttransistoren 1021, 1022 gezeigt, die einen Widerstand 1020 bilden. Hierbei ist ein Gate- Anschluss 1021c des ersten p-MOS-Feldeffekttransistors 1021 mit dessen zweiten Source-/Drain-Anschluss 1021b sowie mit einem zweiten Source-/Drain-Anschluss 1022b des zweiten p- MOS-Feldeffekttransistors 1022 gekoppelt. Der Gate-Anschluss 1022c des zweiten p-MOS-Feldeffekttransistors 1022 ist mit dessen ersten Source-/Drain-Anschluss 1022a und mit einem ersten Source-/Drain-Anschluss 1021a des ersten p-MOS- Feldeffekttransistors gekoppelt . In Fig.lOD ist ein Widerstand 1030 gezeigt, wiederum gebildet aus einem ersten und einem zweiten p-MOS-Feldeffekttransistor 1031, 1032. Hierbei sind ein erster Source-/Drain-Anschlüsse 1031a des ersten p-MOS-Feldeffekttransistors 1031 und ein erster Source-/Drain-Anschluss 1032a des zweiten p-MOS- Feldeffekttransistors 1032 miteinander gekoppelt. Ebenso sind die zweiten Source-/Drain-Anschlüsse 1031b und 1032b der beiden Feldeffekttransistoren 1031, 1032 miteinander gekoppelt. Der Gate-Anschluss 1031c des ersten p-MOS- Feldeffekttransistors 1031 ist mit einer ersten Leitung 1033 gekoppelt, welche auf das elektrische Potential des Spulenabgriffs an der ersten Spulenkomponente 502 gebracht ist. Ferner ist der Gate-Anschluss 1032c mit einer zweiten Leitung 1034 gekoppelt, welche auf das elektrische Potential des Spulenabgriffs an der zweiten Spulenkomponente 503 gebracht ist.IOC shows a repeating arrangement of first and second p-MOS field-effect transistors 1021, 1022, which form a resistor 1020. Here, a gate connection 1021c of the first p-MOS field-effect transistor 1021 is coupled to its second source / drain connection 1021b and to a second source / drain connection 1022b of the second p-MOS field-effect transistor 1022. The gate connection 1022c of the second p-MOS field-effect transistor 1022 is coupled to its first source / drain connection 1022a and to a first source / drain connection 1021a of the first p-MOS field-effect transistor. FIG. 10D shows a resistor 1030, again formed from a first and a second p-MOS field effect transistor 1031, 1032. Here, a first source / drain connections 1031a of the first p-MOS field effect transistor 1031 and a first source - / Drain terminal 1032a of the second p-MOS field-effect transistor 1032 coupled together. Likewise, the second source / drain connections 1031b and 1032b of the two field effect transistors 1031, 1032 are coupled to one another. The gate connection 1031c of the first p-MOS field-effect transistor 1031 is coupled to a first line 1033, which is brought to the electrical potential of the coil tap on the first coil component 502. Furthermore, the gate connection 1032c is coupled to a second line 1034, which is brought to the electrical potential of the coil tap on the second coil component 503.

In Fig.lOE ist ein Widerstand 1040 gezeigt, der aus einer Serienschaltung einzelner p-MOS-Feldeffekttransistoren 1041 gebildet ist, deren Gate-Anschluss 1041c jeweils auf dem elektrischen Massepotential 508 ist.FIG. 10E shows a resistor 1040, which is formed from a series connection of individual p-MOS field-effect transistors 1041, the gate connection 1041c of which is in each case at the electrical ground potential 508.

Im Weiteren werden bezugnehmend auf Fig.llA bis Fig.llE unterschiedliche Ausführungsbeispiele des Schaltungsblocks . 907 aus Fig.9 zum Ansteuern der Widerstände 905, 906 unter ausschließlicher Nutzung von Transistoren eines Leitungstyps (p-MOS-Feldeffekttransistoren des Normally-On-Typs) oder von Widerständen beschrieben.Furthermore, referring to FIGS. 11A to 11E, different exemplary embodiments of the circuit block. 907 from FIG. 9 for driving the resistors 905, 906 using only transistors of one conduction type (p-MOS field-effect transistors of the normally-on type) or resistors.

Hierbei ist jeweils der in der Beschreibung von Fig.9 als erster Anschluss bezeichnete Anschluss mit der Bezeichnung "o" versehen, der zweite Anschluss mit der Bezeichnung "b" und der dritte Anschluss mit der Bezeichnung "i".Here, the connection designated as the first connection in the description of FIG. 9 is provided with the designation "o", the second connection with the designation "b" and the third connection with the designation "i".

In Fig.llA ist nochmals der Schaltungsblock 907 aus Fig .9 gezeigt . In Fig.llB ist ein Schaltungsblock 1100 als Realisierung des Schaltungsblocks 907 gezeigt. Hierbei sind die Knoten "i" und "o" miteinander gekoppelt, d.h. kurzgeschlossen. In diesem Falle sind die Widerstände 905, 906 an ihrem gemeinsamen Knoten direkt mit der positiven AusgangsSpannung +Vout der diese generierenden Teilschaltung des Gleichrichter- Schaltkreises 900 gekoppelt. Mit anderen Worten sind gemäß dieser Realisierung die Widerstände 905, 906 mit den zweiten Source-/Drain-Anschlüssen 505b, 506b der ersten und zweiten p-MOS-Feldeffekttransistoren 505, 506 gekoppelt. Für eine höhere Effizienz der Schaltung zum Erzeugen der negativen Spannung kann es jedoch noch günstiger sein, eine geringere Spannung an den gemeinsamen Knoten der Widerstände 905, 906 als die positive AusgangsSpannung +V0u anzulegen. In Fig.llC bis Fig.llE sind Varianten gezeigt, die dies ermöglichen.FIG. 11A shows circuit block 907 from FIG. 9 again. FIG. 11B shows a circuit block 1100 as an implementation of the circuit block 907. The nodes "i" and "o" are coupled to one another, ie short-circuited. In this case, the resistors 905, 906 are directly coupled at their common node to the positive output voltage + V out of the subcircuit of the rectifier circuit 900 generating this. In other words, according to this implementation, the resistors 905, 906 are coupled to the second source / drain connections 505b, 506b of the first and second p-MOS field-effect transistors 505, 506. For a higher efficiency of the circuit for generating the negative voltage, however, it may be even more favorable to apply a lower voltage to the common nodes of the resistors 905, 906 than the positive output voltage + V 0 u. In Fig.llC to Fig.llE variants are shown that make this possible.

In Fig.llC ist dies mittels des Schaltungsblocks 1110 realisiert, wobei ein aus dritten und vierten WiderständenIn Fig.llC this is realized by means of the circuit block 1110, one of third and fourth resistors

1111 und 1112 gebildeter Spannungsteiler verwendet wird. Hierbei ist der Anschluss "i" mit einem ersten Anschluss des dritten Widerstands 1111 gekoppelt, dessen zweiter Anschluss mit einem ersten Anschluss des vierten Widerstands 1112 gekoppelt ist . Der andere Anschluss des vierten Widerstands1111 and 1112 formed voltage divider is used. Here, the connection "i" is coupled to a first connection of the third resistor 1111, the second connection of which is coupled to a first connection of the fourth resistor 1112. The other terminal of the fourth resistor

1112 ist auf elektrischem Massepotential 508, wohingegen der zweite Anschluss des dritten Widerstands 1111 und der erste1112 is at electrical ground potential 508, whereas the second connection of the third resistor 1111 and the first

Anschluss des vierten Widerstands 1112 mit dem Knoten "o" gekoppelt sind.Connection of the fourth resistor 1112 are coupled to the node "o".

Wie in dem Schaltungsblock 1120 aus Fig. HD gezeigt, können anstelle Widerstände 1111, 1112 auch zwei in Diodenschaltung betriebene bzw. verschaltete erste und zweite HilfsTransistoren 1121, 1122 eingesetzt werden.As shown in circuit block 1120 from FIG. HD, instead of resistors 1111, 1112, two first and second auxiliary transistors 1121, 1122 operated or connected in a diode circuit can also be used.

In Fig. HD ist der Anschluss "i" mit einem ersten Source-/ Drain-Anschluss 1121a des ersten Hilfs-Transistors 1121 gekoppelt, dessen zweiter Source-/Drain-Anschluss 1121b mit einem zweiten Source-/Drain-Anschluss 1122b des zweiten Hilfs-Transistors 1122 gekoppelt ist. Der erste Source-/ Drain-Anschluss 1122a des zweiten Hilfs-Transistors 1122 ist mit dem Gate-Anschluss 1122c des zweiten Hilfs-Transistors 1122 gekoppelt, wohingegen der zweite Source-/Drain-Anschluss 1121b des ersten Hilfs-Transistors 1120 mit dessen Gate- Anschluss 1121c gekoppelt ist.In FIG. HD, the connection "i" is coupled to a first source / drain connection 1121a of the first auxiliary transistor 1121, the second source / drain connection 1121b of which a second source / drain terminal 1122b of the second auxiliary transistor 1122 is coupled. The first source / drain terminal 1122a of the second auxiliary transistor 1122 is coupled to the gate terminal 1122c of the second auxiliary transistor 1122, whereas the second source / drain terminal 1121b of the first auxiliary transistor 1120 is coupled to its gate Port 1121c is coupled.

In den bisher diskutierten Varianten ist die Spannung an dem gemeinsamen Knoten "o" der ersten und zweiten Widerstände 905, 906 eine streng monoton wachsende Funktion des Wertes der positiven AusgangsSpannung der Teilschaltung mit den Transistoren 505, 506. Für manche Anwendungen kann es vorteilhaft sein, eine Schaltung mit stark nichtlinearer Übertragungscharakteristik auf Basis eines in Diodenschaltung betriebenen ersten Hilfs-Transistors 1131 und eines als Stromquelle verschalteten zweiten Hilfs-Transistors 1132 aufzubauen.In the variants discussed so far, the voltage at the common node "o" of the first and second resistors 905, 906 is a strictly monotonically increasing function of the value of the positive output voltage of the subcircuit with the transistors 505, 506. For some applications it can be advantageous to build a circuit with a strongly non-linear transmission characteristic on the basis of a first auxiliary transistor 1131 operated in a diode circuit and a second auxiliary transistor 1132 connected as a current source.

Eine solche Konfiguration ist in dem Schaltungsblock 1130 ausSuch a configuration is out of circuit block 1130

Fig.llE gezeigt.Fig.llE shown.

In dem Schaltungsblock 1130 ist der Anschluss "i" mit einem ersten Source-/Drain-Anschluss 1131a und mit dem Gate- Anschluss 1131c des ersten Hilfs-Transistors 1131 gekoppelt. Der zweite Source-/Drain-Anschluss 1131b des ersten HilfsTransistors 1131 ist mit einem ersten Source-/Drain-Anschluss 1132a des zweiten Hilfs-Transistors 1132 und mit dem Knoten "o" gekoppelt. Ferner ist der Knoten "b" auf elektrischem Massepotential 508 und ist mit dem Gate-Anschluss 1132c sowie mit einem zweiten Source-/Drain-Anschluss 1132b des zweiten Hilfs-Transistors 1132 gekoppelt. Der Schaltungsblock 1130 weist eine nichtlineare Ubertragungscharakteristik auf, wie in Fig.llE dargestellt.In circuit block 1130, connection "i" is coupled to a first source / drain connection 1131a and to the gate connection 1131c of the first auxiliary transistor 1131. The second source / drain terminal 1131b of the first auxiliary transistor 1131 is coupled to a first source / drain terminal 1132a of the second auxiliary transistor 1132 and to the node "o". Furthermore, the node "b" is at electrical ground potential 508 and is coupled to the gate connection 1132c and to a second source / drain connection 1132b of the second auxiliary transistor 1132. Circuit block 1130 has a non-linear transfer characteristic as shown in Fig. IIE.

In Fig.llB bis Fig.llE sind abgesehen von den beschriebenen Schaltungsblδcken mathematische Zusammenhänge zwischen den Spannungen V(o) und V(i) an den entsprechenden Anschlüssen "o" und "i" dargestellt. Ferner sind Diagramme gezeigt, in denen die Abhängigkeit der Spannung V(o) an dem Knoten "o" von der Spannung V(i) an dem Knoten "i" für den jeweiligen Schaltungsblock aufgetragen ist . Hierbei ist Rl der Wert des dritten Widerstands 1111, R2 ist der Wert des vierten Widerstands 1112. Wl ist die Kanalweite des ersten HilfsTransistors 1121 bzw. 1131, Ll ist die Kanallänge. W2 ist die Kanalweite des zweiten Hilfs-Transistors 1122 bzw. 1132, und L2 ist die Kanallänge, a. ist eine Konstante.In Fig.llB to Fig.llE are apart from the circuit blocks described mathematical relationships between the Voltages V (o) and V (i) are shown at the corresponding connections "o" and "i". Furthermore, diagrams are shown in which the dependence of the voltage V (o) at the node "o" on the voltage V (i) at the node "i" is plotted for the respective circuit block. Here Rl is the value of the third resistor 1111, R2 is the value of the fourth resistor 1112. Wl is the channel width of the first auxiliary transistor 1121 or 1131, L1 is the channel length. W2 is the channel width of the second auxiliary transistor 1122 or 1132, and L2 is the channel length, a. is a constant.

Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.l2A, Fig.l2B die schaltungstechnische Wirkung der Transistor-Ansteuerung gemäß Fig.9 für denjenigen Zweig des Gleichrichter-Schaltkreises 900 erläutert, in dem die negative Ausgangsspannung generiert wird.In the following, the circuitry effect of the transistor control according to FIG. 9 for that branch of the rectifier circuit 900 in which the negative output voltage is generated is explained with reference to FIGS. 12A, 12B.

In Fig.l2A ist ein Teilschaltbild 1200 des Gleichrichter- Schaltkreises 900 mit den dritten und vierten selbstleitenden p-MOS-Feldeffekttransistoren 901, 902 gezeigt. Die Wirkung von denjenigen Komponenten in Fig.9, welche den Spannungsversatz zwischen den jeweiligen ersten Source-/ Drain-Anschlüssen und dem Gate-Anschluss der Transistoren 901, 902 bewirken, sind in Fig.l2A mittels einer ersten Spannungsversatz-Komponente 1201 und einer zweitenFIG. 12A shows a partial circuit diagram 1200 of the rectifier circuit 900 with the third and fourth self-conducting p-MOS field-effect transistors 901, 902. The effects of those components in FIG. 9 which cause the voltage offset between the respective first source / drain connections and the gate connection of the transistors 901, 902 are in FIG. 12A by means of a first voltage offset component 1201 and a second

Spannungsversatz-Komponente 1202 schematisch dargestellt. Der Spannungsversatz zwischen den jeweiligen elektrischen Potentialen der ersten Source-/Drain-Anschlüsse und des jeweiligen Gate-Anschlusses der Transistoren 901, 902 ist in Fig.l2A schematisch mit Δ bezeichnet. Mittels dieses vorgebbaren Spannungsversatzes Δ wird anschaulich das Normally-On-Verhalten der Transistoren 901, 902 kompensiert, so dass diese aufgrund ihrer Verschaltung mit den Spannungsversatz-Komponenten 1201, 1202 sich ähnlich wie Normally-Off-Transistoren verhalten. In Fig.l2B ist ein Teil-Ersatzschaltbild 1210 gezeigt, in dem die erste Spannungsversatz-Komponente 1201 und der dritte selbstleitende p-MOS-Feldeffekttransistor 901 durch einen in Diodenschaltung verschalteten ersten selbstsperrenden p-MOS- Feldeffekttransistor 1211 ersetzt sind. Ferner ist dieVoltage offset component 1202 is shown schematically. The voltage offset between the respective electrical potentials of the first source / drain connections and the respective gate connection of the transistors 901, 902 is denoted schematically by Δ in FIG. 12A. By means of this predeterminable voltage offset Δ, the normally-on behavior of the transistors 901, 902 is clearly compensated, so that due to their interconnection with the voltage-offset components 1201, 1202 they behave similarly to normally-off transistors. FIG. 12B shows a partial equivalent circuit diagram 1210 in which the first voltage offset component 1201 and the third self-conducting p-MOS field-effect transistor 901 are replaced by a first normally-off p-MOS field-effect transistor 1211 connected in a diode circuit. Furthermore, the

Anordnung aus der zweiten Spannungsversatz-Komponente 1202 und dem vierten selbstleitenden p-MOS-Feldeffekttransistor 902 durch einen zweiten in Diodenschaltung verschalteten selbstsperrenden p-MOS-Feldeffekttransistor 1212 ersetzt. Wie in Fig.l2B gezeigt, ist der erste Source-/Drain-AnschlussThe arrangement consisting of the second voltage offset component 1202 and the fourth self-conducting p-MOS field-effect transistor 902 is replaced by a second self-blocking p-MOS field-effect transistor 1212 connected in a diode circuit. As shown in Fig. 12B, the first source / drain is

1211a des ersten selbstsperrenden p-MOS-Feldeffekttransistors 1211 mit dem Gate-Anschluss 1211c desselben gekoppelt. In ähnlicher Weise sind der erste Source-/Drain-Anschluss 1212a und der Gate-Anschluss 1212c des zweiten selbstsperrenden p- MOS-Feldeffekttransistors 1212 miteinander gekoppelt.1211a of the first normally-off p-MOS field-effect transistor 1211 is coupled to its gate terminal 1211c. Similarly, the first source / drain terminal 1212a and the gate terminal 1212c of the second normally-off p-MOS field effect transistor 1212 are coupled together.

Fig.l2B zeigt somit eine abstrahierte Darstellung des Teil- Schaltbildes 1200 aus Fig.l2A. Anstelle der Normally-On- Transistoren 901, 902 sind in dem Ersatzschaltbild aus Fig.l2B zwei Normally-Off-Transistoren in Diodenschaltung gezeigt, die als ein Zweig des Brücken-Gleichrichters betrieben werden.Fig. 12B thus shows an abstracted representation of the partial circuit diagram 1200 from Fig. 12A. Instead of the normally-on transistors 901, 902, the equivalent circuit diagram from FIG. 12B shows two normally-off transistors in diode connection, which are operated as a branch of the bridge rectifier.

Bei dem Justieren des Spannungsbetrages zum Kompensieren des Normally-On- erhaltens ist zum einen darauf zu achten, dass dieser nicht zu gering ist, da sonst dieser Gleichrichter- Zweig weiterhin verlustbehaftet ist, das heißt dass die Transistoren nicht früh genug sperren. In diesem Fall bleibt der Schwellenspannungs-kompensierte Transistor im Ersatz- Schaltbild von Fig.l2B ein Normally-On-Device . Wird derWhen adjusting the voltage amount to compensate for the normally-on, it must be ensured that this is not too low, since otherwise this rectifier branch is still subject to loss, that is to say that the transistors do not block early enough. In this case, the threshold voltage-compensated transistor in the equivalent circuit diagram of Fig. 12B remains a normally-on device. Will the

Spannungsversatz zu hoch gewählt, ist das Zeitfenster, in welchem die Transistoren geöffnet sind, sehr klein, so dass nur verhältnismäßig kleine Ladungsmengen passieren können. Aus diesem Grund kann eine Schaltung, wie sie in Fig.llE gezeigt ist, zum Optimieren der Gleichrichter-Charakteristik bzw. der Gleichrichter-Effizienz vorteilhaft sein. Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.13 ein Diagramm 1300 beschrieben, entlang dessen Abszisse 1301 die Zeit aufgetragen ist, und entlang dessen Ordinate 1302 eine Spannung aufgetragen ist. Erste bis sechste Kurven 1303 bis 1305, 1308 bis 1310 zeigen Spannungsverläufe an unterschiedlichen Knoten des Gleichrichter-Schaltkreises 900 aus Fig.9. Erste bis vierte Spannungsdifferenzen 1306, 1307, 1311, 1312 zeigen Potentialdifferenzen zwischen unterschiedlichen Kurven aus Fig.13.If the voltage offset is too high, the time window in which the transistors are open is very small, so that only relatively small amounts of charge can pass through. For this reason, a circuit such as that shown in FIG. 11E can be advantageous for optimizing the rectifier characteristic or the rectifier efficiency. A diagram 1300 is described below with reference to FIG. 13, along which the time is plotted along the abscissa 1301 and a voltage is plotted along the ordinate 1302. First to sixth curves 1303 to 1305, 1308 to 1310 show voltage profiles at different nodes of the rectifier circuit 900 from FIG. 9. First to fourth voltage differences 1306, 1307, 1311, 1312 show potential differences between different curves from FIG. 13.

Die Kurven 1303 bis 1305 zeigen Spannungsverläufe an unterschiedlichen Knoten von Fig.9 für eine erste Amplitude der EingangsSpannung zwischen den ersten und zweiten Spulen- Komponenten 502, 503. Die Kurven 1308 bis 1310 zeigen Spannungsverlaufe an unterschiedlichen Knoten von Fig.9 für eine zweite Amplitude der Eingangsspannung zwischen den ersten und zweiten Spulen-Komponenten 502, 503, welche zweite Amplitude größer als die erste Amplitude ist. Kurven 1303 und 1308 zeigen jeweils den Spannungsverlauf zwischen den beiden Endabschnitten der Spulen-Komponenten 502, 503. Kurven 1304 bzw. 1309 zeigen die Spannungsverläufe an den Gate- Anschlüssen 901c, 902c bei Implementierung der Schaltungsblöcke aus Fig.llC oder Fig. HD als Schaltungsblock 907. Ferner zeigen Kurven 1305 bzw. 1310 Spannungsverläufe an den Gate-Anschlüssen 901c, 902c der Transistoren 901, 902 für den Fall der Implementierung des Schaltungsblocks aus Fig.llE als Schaltungsblock 907 in Fig.9. Mit Bezugszeichen 1306 bzw. 1311 sind die Spannungsversätze zwischen den jeweiligen Source-/Drain-Anschlüssen 901a und 902a und den zugehörigen Gate-Anschlüssen 901c, 902c bezeichnet, für den Fall derCurves 1303 to 1305 show voltage profiles at different nodes from FIG. 9 for a first amplitude of the input voltage between the first and second coil components 502, 503. Curves 1308 to 1310 show voltage profiles at different nodes from FIG. 9 for a second amplitude the input voltage between the first and second coil components 502, 503, which second amplitude is greater than the first amplitude. Curves 1303 and 1308 each show the voltage curve between the two end sections of the coil components 502, 503. Curves 1304 and 1309 show the voltage curves at the gate connections 901c, 902c when the circuit blocks from FIG. 11C or FIG. HD are implemented as a circuit block 907. Furthermore, curves 1305 and 1310 show voltage profiles at the gate connections 901c, 902c of the transistors 901, 902 for the case of the implementation of the circuit block from FIG. 11E as circuit block 907 in FIG. 9. The reference numerals 1306 and 1311 denote the voltage offsets between the respective source / drain connections 901a and 902a and the associated gate connections 901c, 902c, in the case of

Realisierung des Schaltungsblocks 907 mittels des in Fig.llE gezeigten Schaltungsblocks. Mit Bezugszeichen 1307 bzw. 1312 ist der Spannungsversatz zwischen den ersten Source-/Drain- Anschlüssen 901a, 902a und den jeweiligen Gate-Anschlüssen 901c, 902c der jeweiligen Transistoren bezeichnet für den Fall der Implementierung des Schaltungsblocks 907 unter Verwendung eines der in Fig.llC, Fig. HD gezeigten Schaltungsblöcke .Realization of the circuit block 907 by means of the circuit block shown in Fig.llE. Reference numbers 1307 and 1312 denote the voltage offset between the first source / drain connections 901a, 902a and the respective gate connections 901c, 902c of the respective transistors in the case of the implementation of the circuit block 907 below Using one of the circuit blocks shown in Fig.llC, Fig. HD.

Wiederum bezugnehmend auf die schaltungstechnisch realisierte Schwellenspannungs-Kompensation für die Transistoren 901, 902 in der Teilschaltung zum Bilden der negativenAgain with reference to the circuitry implemented threshold voltage compensation for the transistors 901, 902 in the subcircuit to form the negative

AusgangsSpannung in Fig.9 ist in Fig.13 die Gate-Spannung der Transistoren 901, 902 in Fig.9 (Kurven 1304, 1305, 1309, 1310) als Funktion der EingangsSpannung (Kurven 1303, 1308) des Gleichrichter-Schaltkreises aus Fig.9 für unterschiedliche Amplituden der Eingangsspannung und unterschiedliche Realisierungen der in Fig.9 als Schaltungsblock 907 bezeichneten Schaltungskomponente zum Ansteuern der Widerstände 905, 906 aufgetragen. Kurven 1304, 1309 ergeben sich bei Verwendung der Schaltungen aus Fig.llC, Fig. HD, Kurven 1305, 1310 ergeben sich bei Verwendung der Schaltung aus Fig.llE.The output voltage in FIG. 9 in FIG. 13 is the gate voltage of the transistors 901, 902 in FIG. 9 (curves 1304, 1305, 1309, 1310) as a function of the input voltage (curves 1303, 1308) of the rectifier circuit from FIG. 9 for different amplitudes of the input voltage and different implementations of the circuit component designated in FIG. 9 as circuit block 907 for driving the resistors 905, 906. Curves 1304, 1309 result when using the circuit from Fig.llC, Fig. HD, curves 1305, 1310 result when using the circuit from Fig.llE.

Die Spannungsdifferenz 1307 bzw. 1312 (Differenz aus Kurve 1304 und Kurve 1303 bzw. 1309 und 1308) bei Verwendung von einem der Schaltungsblöcke aus Fig.llC, Fig. HD hängt ab von der Amplitude der EingangsSpannung 1303 bzw. 1308 und ist näherungsweise proportional zu dieser. Die Spannungsdifferenz 1306 bzw. 1311 (Differenz aus Kurve 1305 und 1303 bzw. 1310 und 1308) bei Verwendung des Schaltkreises aus Fig.llE ist im Wesentlichen unabhängig von der Amplitude der Eingangsspannung 1303, 1308, sofern diese Amplitude einen bestimmten Minimalwert überschreitet.The voltage difference 1307 or 1312 (difference from curve 1304 and curve 1303 or 1309 and 1308) when using one of the circuit blocks from FIG. 11C, FIG. HD depends on the amplitude of the input voltage 1303 or 1308 and is approximately proportional to this. The voltage difference 1306 or 1311 (difference from curve 1305 and 1303 or 1310 and 1308) when using the circuit from FIG. 11E is essentially independent of the amplitude of the input voltage 1303, 1308 if this amplitude exceeds a certain minimum value.

Im Weiteren wird speziell auf die Vorteile der Realisierung des erfindungsgemäßen Gleichrichter-Schaltkreises in Silizium-CMOS-Technologie eingegangen.Furthermore, the advantages of realizing the rectifier circuit according to the invention in silicon CMOS technology are discussed in detail.

In Silizium-Bulk- und SOI- ( "Silicon-On-Insulator" ) CMOS- Prozessen ist häufig sowohl n- als auch p-dotiertes Material verfügbar und somit pn-Übergänge, so dass in manchen Fällen ein Brücken-Gleichrichter, wie in Fig.3A bzw. Fig.3G gezeigt, realisiert werden kann.In silicon bulk and SOI ("Silicon On Insulator") CMOS processes, both n- and p-doped material are often available and thus pn junctions, so that in some cases a bridge rectifier, as shown in Fig.3A or Fig.3G, can be realized.

Es gibt jedoch Fälle bzw. Anwendungsgebiete, bei denen die erfindungsgemäße Realisierung von Gleichrichtern signifikante Vorteile liefert, wie im Weiteren beschrieben wird.However, there are cases or areas of application in which the implementation of rectifiers according to the invention provides significant advantages, as will be described below.

Es gibt Anwendungen, in denen die in eine Empfängerantenne oder Empfängerspule übertragene Spannung innerhalb weiter Grenzen variiert. Die an einem Ausgang eines mit Silizium pn- Dioden aufgebauten Brücken-Gleichrichters maximal abgreifbare Gleichspannung ist im Wesentlichen gleich dem Peak-zu-Peak- Wert der eingekoppelten WechselSpannung, vermindert um das Doppelte des Betrags der Schwellenspannung der Dioden. Bei einer Stromentnahme an einem Ausgang des Gleichrichters sinkt dieser Wert weiter ab. Bei einer Siliziumdiode liegt die Schwellenspannung aufgrund von grundsätzlichen Material- Eigenschaften innerhalb eines mittels technologischer Maßnahmen im Wesentlichen nicht veränderbaren Fensters zwischen ungefähr 600mV und 700mV. Liefert also die Antenne oder Spule beispielsweise eine WechselSpannung von 1.5V (Peak-zu-Peak) , so liegt die resultierende Gleichspannung unterhalb von 300mV, im Falle einer Stromentnahme sogar gegebenenfalls unter 100mV, was für den Betrieb einer mit der AusgangsSpannung des Gleichrichter-Schaltkreises betriebenen Nutz-Schaltung für viele Anwendungen deutlich zu niedrig ist. Wünschenswert ist in diesem Anwendungsgebiet ein Gleichrichter, der mit niedrigen Spannungsabfällen an den gleichrichtenden Bauelementen arbeitet . Selen- oder Germaniumdioden können zwar mit einer geringerenThere are applications in which the voltage transmitted to a receiver antenna or coil varies within wide limits. The maximum DC voltage that can be tapped at an output of a bridge rectifier constructed with silicon pn diodes is essentially equal to the peak-to-peak value of the coupled AC voltage, reduced by twice the amount of the threshold voltage of the diodes. If a current is drawn from an output of the rectifier, this value drops further. In the case of a silicon diode, the threshold voltage lies between approximately 600mV and 700mV due to the basic material properties within a window which cannot be changed by means of technological measures. If, for example, the antenna or coil supplies an AC voltage of 1.5V (peak-to-peak), the resulting DC voltage is below 300mV, in the case of a current draw even less than 100mV, which is necessary for the operation with the output voltage of the rectifier circuit operated useful circuit is clearly too low for many applications. A rectifier that works with low voltage drops on the rectifying components is desirable in this area of application. Selenium or germanium diodes can be used with a lower one

Schwellenspannung im Bereich von ungefähr 200mV bis 300mV gefertigt werden, sind aber in den CMOS-Prozess nur mit extrem hohem Aufwand integrierbar.Threshold voltages in the range of approximately 200mV to 300mV can be produced, but can only be integrated into the CMOS process with extremely great effort.

Mittels des erfindungsgemäßen Gleichrichter-Schaltkreises ist 'dieses Problem gelöst, da in modernen CMOS-Prozessen Transistoren mit niedrigen Schwellenspannungen und häufig auch unterschiedliche Transistortypen mit unterschiedlichen Schwellenspannungen verfügbar sind.This problem is solved by means of the rectifier circuit according to the invention, since transistors with low threshold voltages and often occur in modern CMOS processes different transistor types with different threshold voltages are also available.

Die erfindungsgemäße Schaltungsarchitektur liefert auch dann signifikante Vorteile, wenn die Schaltung, welche mit . der gleichgerichteten Spannung betrieben wird, in einer Technologie gefertigt ist, bei der die maximal zulässige Betriebsspannung typischerweise bei 1.2V, für zukünftige Generationen noch darunter liegt. Da der Strom, der von der Schaltung entnommen wird, auch durch den Gleichrichter fließt, bedeutet dies, dass häufig 50% und mehr der Gesamtverlustleistung (Strom multipliziert mit dem Spannungsabfall) bereits in dem Gleichrichter-Schaltkreis entsteht, da dort typischerweise 1.2V bis 1.4V abfallen. Diese ungünstige Leistungsbilanz kann mittels Verwendens eines erfindungsgemäßen Gleichrichtungs-Schaltkreises erheblich verbessert werden, da dieser den Aufbau von Gleichrichtern mit niedrigen Spannungsabfällen an den gleichrichtenden Bauelementen erlaubt.The circuit architecture according to the invention also delivers significant advantages if the circuit which is connected to. the rectified voltage is operated using a technology in which the maximum permissible operating voltage is typically around 1.2V for future generations. Since the current drawn from the circuit also flows through the rectifier, this means that often 50% or more of the total power loss (current multiplied by the voltage drop) is already generated in the rectifier circuit, since typically 1.2V to 1.4 V drop. This unfavorable power balance can be considerably improved by using a rectification circuit according to the invention, since this allows the construction of rectifiers with low voltage drops on the rectifying components.

Einige der beschriebenen Zusammenhänge sind in dem in Fig.14 gezeigten Diagramm 1400 nochmals verdeutlicht.Some of the relationships described are illustrated again in diagram 1400 shown in FIG. 14.

Entlang der Abszisse 1401- des Diagramms 1400 ist eine Spannung in Volt aufgetragen, entlang einer Ordinate 1402 ein Strom in Ampere. Eine erste Kurve 1403 zeigt eine Strom- Spannungs-Kennlinie für einen MOSFET mit niedriger Schwellenspannung Vth. Eine zweite Kurve 1404 zeigt die Strom-Spannungs-Kennlinie für eine Silizium-pn-Diode, und eine dritte Kurve 1405 zeigt eine Strom-Spannungs-Kennlinie für einen Feldeffekttransistor mit regulärer Schwellenspannung Vt -A voltage in volts is plotted along the abscissa 1401- of the diagram 1400, and a current in amperes is plotted along an ordinate 1402. A first curve 1403 shows a current-voltage characteristic for a MOSFET with a low threshold voltage Vt h . A second curve 1404 shows the current-voltage characteristic for a silicon pn diode, and a third curve 1405 shows a current-voltage characteristic for a field effect transistor with regular threshold voltage V t -

In Fig.14 sind somit Strom-Spannungs-Kennlinien einer Silizium-pn-Diode 1404 und zweier MOS-Transistoren 1403, 1405 mit unterschiedlichen Schwellenspannungen als Funktion der an dem pn-Übergang der Diode. bzw. der zwischen Gate-Anschluss und erstem Source-/Drain-Anschluss bei einem nicht zu kleinen elektrischen Potential des zweiten Source-/Drain-Anschlusses (beispielsweise zweite Source-/Drain-Spannung größer oder gleich Gate-Spannung) angelegten Spannung gezeigt. Für die pn-Diode ist als typischer Wert der Schwellenspannung 650mV angenommen, für die Transistoren sind für moderne Prozessen typische Werte von 400mV ("regulär Vτ-Device") bzw. 100mV ( "Low Vτ-Device" ) angenommen.In FIG. 14 there are thus current-voltage characteristics of a silicon pn diode 1404 and two MOS transistors 1403, 1405 with different threshold voltages as a function of that at the pn junction of the diode. or between the gate connection and the first source / drain connection when the electrical potential of the second source / drain connection (for example second source / drain voltage greater than or equal to the gate voltage) is not too low. For the pn diode, the typical value of the threshold voltage is assumed to be 650mV, for the transistors, typical values for modern processes are assumed to be 400mV ("regular V τ device") or 100mV ("Low V τ device").

Betrachtet man eine Anwendung, bei der die mittels einerIf you consider an application in which the by means of a

Empfängerantenne oder Spule übertragene Spannung innerhalb weiter Grenzen variiert, ist es möglich, eine erfindungsgemäße Gleichrichter-Schaltung mit einem Brücken- Gleichrichter aus Silizium-pn-Dioden parallel zu schalten. In diesem Falle profitiert man bei niedrigen Spannungen von der Tatsache, dass die erfindungsgemäße Schaltung dann bereits funktioniert, bei hohen Spannungen profitiert man von einer größeren Steilheit der pn-Dioden-Kennlinie im Durchlass- Bereich (vgl. Fig.14).Receiver antenna or coil transmitted voltage varies within wide limits, it is possible to connect a rectifier circuit according to the invention in parallel with a bridge rectifier made of silicon pn diodes. In this case, one benefits at low voltages from the fact that the circuit according to the invention then already works; at high voltages, one benefits from a greater steepness of the pn diode characteristic in the pass band (cf. FIG. 14).

Im Weiteren werden bezugnehmend auf Fig.lSA bis Fig.17 Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Gleichrichter- Schaltkreises in CMOS-Technologie beschrieben. Hierbei wird zwischen Bulk-CMOS-Prozess und SOI-CMOS-Prozess unterschieden. Bei einem CMOS-Prozess werden häufig die p- MOS-Transistoren in Wannen implementiert, wohingegen die n- MOS-Transistoren in solchen Prozessen häufig direkt in einem gemeinsamen Substrat ausgebildet werden. Die im Weiteren beschriebenen Beispiele sind auf diesen Fall bezogen. Es ist jedoch anzumerken, dass der erfindungsgemäße Gleichrichter- Schaltkreis auch mit n-MOS-Transistoren in Wannen und p-MOS- Transistoren direkt in einem Substrat ausgeführt sein kann. Es existieren Prozesse auf Basis eines Substrats des n- Leitungstyps, bei denen der p-MOS-Transistor direkt in dem Substrat ausgebildet ist, wohingegen der n-MOS-Transistor in einer Wanne gefertigt wird. Einige moderne CMOS-Prozesse erlauben bzw. setzen die Fertigung von n- und p-MOS-Transistoren jeweils in einer eigenen Wanne voraus . Werden solche Prozesse zum Beispiel auf Basis eines p-Substrats durchgeführt, so liegt der p-MOSFET in einer einfachen n-Wanne, der n-MOSFET hingegen in einer p- Wanne, die wiederum in einer tieferen n-Wanne ausgebildet ist. In diesem Falle ist das Umschalten des Arbeitspunktes zwischen Inversion und Akkumulation (bzw. Depletion) mittels des Wannen-Anschlusses für n- und p-MOS-Transistoren möglich.In the following, exemplary embodiments of the rectifier circuit according to the invention in CMOS technology are described with reference to FIGS. 11A to 17. A distinction is made between bulk CMOS process and SOI CMOS process. In a CMOS process, the p-MOS transistors are often implemented in wells, whereas in such processes the n-MOS transistors are often formed directly in a common substrate. The examples described below refer to this case. However, it should be noted that the rectifier circuit according to the invention can also be implemented with n-MOS transistors in wells and p-MOS transistors directly in a substrate. There are processes based on an n-type substrate in which the p-MOS transistor is formed directly in the substrate, whereas the n-MOS transistor is manufactured in a tub. Some modern CMOS processes allow or require the production of n- and p-MOS transistors in their own tub. If such processes are carried out, for example, on the basis of a p-type substrate, the p-MOSFET is in a simple n-type well, while the n-MOSFET is in a p-type well, which in turn is formed in a deeper n-type well. In this case, it is possible to switch the operating point between inversion and accumulation (or depletion) using the trough connection for n- and p-MOS transistors.

Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.lδA, Fig.l5B, ein Gleichrichter-Schaltkreis 1500 in Silizium-Technologie und ein Ersatz-Schaltbild 1510 beschrieben.In the following, a rectifier circuit 1500 in silicon technology and a replacement circuit diagram 1510 are described with reference to FIGS. 1A, 5B.

Bezugnehmend auf das in Fig.lSB gezeigte Ersatz-SchaltbildReferring to the equivalent circuit diagram shown in Fig.lSB

1510 des Gleichrichter-Schaltkreises 1500 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht der wesentliche Unterschied zu dem Gleichrichter-Schaltkreis 500 aus Fig.5 darin, dass anstelle der dreiterminalen (Gate-Anschluss, zwei Source-/Drain-Anschlüsse) Transistoren 505, 506 vierterminale (Gate-Anschluss, zwei Source-/Drain-Anschlüsse, Wannen- Anschluss) erste und zweite p-MOS-Feldeffekttransistoren 1503, 1504 bereitgestellt sind. Diese weisen als vierten Anschluss einen Wannen-Anschluss 1503d bzw. 1504d auf.1510 of the rectifier circuit 1500 according to a fifth exemplary embodiment of the invention, the essential difference to the rectifier circuit 500 from FIG. 5 is that instead of the three terminals (gate connection, two source / drain connections) transistors 505, 506 fourth terminals (Gate connection, two source / drain connections, well connection) first and second p-MOS field-effect transistors 1503, 1504 are provided. As a fourth connection, these have a trough connection 1503d or 1504d.

Der Wannen-Anschluss 1503d des ersten p-MOS- Feldeffekttransistors 1503 ist über zweite und dritte parasitäre Dioden 1506, 1507 mit dem ersten bzw. dem zweiten Source-/Drain-Anschluss 1503a bzw. 1503b gekoppelt. Analog ist der zweite Wannen-Anschluss 1504d über erste bzw. zweite parasitäre pn-Übergänge 1505, 1506 mit den ersten bzw. zweiten Source-/Drain-Anschlüssen 1504a bzw. 1504b des zweiten p-MOS-Feldeffekttransistors 1504 gekoppelt.The well connection 1503d of the first p-MOS field-effect transistor 1503 is coupled to the first and the second source / drain connection 1503a and 1503b via second and third parasitic diodes 1506, 1507. Analogously, the second well connection 1504d is coupled to the first and second source / drain connections 1504a and 1504b of the second p-MOS field-effect transistor 1504 via first and second parasitic pn junctions 1505, 1506, respectively.

In Fig.l5A ist die Integration der in Fig.l5B gezeigtenIn Fig. 15A is the integration of that shown in Fig. 15B

Komponenten in ein Silizium-Substrat 1501 des p-Leitungstyps gezeigt, wobei die Source-/Drain-Bereiche 1504a, 1504b, 1503a, 1503b als p+-dotierte Bereiche sowie die Wannen- Bereiche 1503d, 1504d als n+-dotierte Bereiche in einer in dem p-leitfähigen Silizium-Substrat 1501 ausgebildeten n- leitfähigen Wanne 1502 ausgebildet sind.Components shown in a p-type silicon substrate 1501, the source / drain regions 1504a, 1504b, 1503a, 1503b as p + -doped regions and the well regions 1503d, 1504d as n + -doped regions are formed in an n-conductive trough 1502 formed in the p-conductive silicon substrate 1501.

Der Gleichrichter-Schaltkreis 1500 stellt eine Realisierung eines erfindungsgemäßen Gleichrichter-Schaltkreises aus zwei p-MOS-Transistoren im Silizium Bulk-CMOS-Technologie zum Generieren einer positiven gleichgerichteten Spannung an einem Ausgang 1508 dar. Die parasitären Dioden 1505 bis 1507 sind an den pn-Übergängen der Transistoren 1503, 1504 eingezeichnet. Es ist ferner anzumerken, dass die Wannen- Anschlüsse 1504d, 1503d mit dem Ausgang 1508 gekoppelt sind. Die Source-seitigen Dioden der Transistoren 1503, 1504 können je nach Spannungsabfall unter Umständen elektrisch leitfähig werden, da sie jedoch die Gleichrichter-Funktion unterstützen und dieser nicht entgegenwirken, stellt dies kein Problem dar.The rectifier circuit 1500 represents a realization of a rectifier circuit according to the invention from two p-MOS transistors in silicon bulk CMOS technology for generating a positive rectified voltage at an output 1508. The parasitic diodes 1505 to 1507 are connected to the pn- Transitions of transistors 1503, 1504 shown. It should also be noted that the tub connections 1504d, 1503d are coupled to the output 1508. The source-side diodes of transistors 1503, 1504 can, depending on the voltage drop, become electrically conductive under certain circumstances, but since they support the rectifier function and do not counteract this, this is not a problem.

Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.lδA, Fig.l6B einFurthermore, referring to Fig.lδA, Fig.l6B

Gleichrichter-Schaltkreis 1600 sowie sein Ersatz-Schaltbild 1610 gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.Rectifier circuit 1600 and its equivalent circuit diagram 1610 according to a sixth embodiment of the invention.

Der Gleichrichter-Schaltkreis 1600 aus Fig.lβA unterscheidet sich von dem Gleichrichter-Schaltkreis 1500 im Wesentlichen dadurch, dass anstelle von p-MOS-Transistoren 1503, 1504 n- MOS-Transistoren 1602, 1603 vorgesehen sind. Ferner sind die Source-/Drain-Anschlüsse der Transistoren sowie die Wannen- Anschlüsse nicht wie in Fig.lSA in einer n-leitfähigen Wanne 1502, sondern direkt in einem p-leitfähigen Substrat 1501 ausgebildet. Somit sind die Leitungstypen der Source-/Drain- Bereiche 1603a, 1603b, 1602a, 1602b (n+-dotiert) sowie der Wannen-Bereiche 1603d, 1602d (p+-dotiert) invers zu jenen aus Fig.l5A. Somit ist der Gleichrichter-Schaltkreis 1600 aus zwei n-MOS- Transistoren 1602, 1603 in Standard-Silizium Bulk-CMOS- Technologie zum Erzeugen einer negativen gleichgerichteten AusgangsSpannung an dem Ausgang 1508 eingerichtet. Das Substrat 1501 ist mit dem Ausgang 1508 gekoppelt. Die parasitären Dioden 1604 bis 1606 an den pn-Übergängen der Transistoren sind in Fig.l6A und in dem Ersatzschaltbild 1610 aus Fig.lβB eingezeichnet. Die Source-seitigen Dioden der Transistoren können je nach Spannungsabfall unter Umständen elektrisch leitfähig werden, da sie jedoch das Gleichrichten unterstützen und dem nicht entgegenwirken, stellt dies kein Problem dar.The rectifier circuit 1600 from FIG. 16A differs from the rectifier circuit 1500 essentially in that n-MOS transistors 1602, 1603 are provided instead of p-MOS transistors 1503, 1504. Furthermore, the source / drain connections of the transistors and the well connections are not formed in an n-conductive well 1502, as in FIG. 11A, but rather directly in a p-conductive substrate 1501. The line types of the source / drain regions 1603a, 1603b, 1602a, 1602b (n + -doped) and of the well regions 1603d, 1602d (p + -doped) are thus inverse to those from FIG. 15A. The rectifier circuit 1600 is thus set up from two n-MOS transistors 1602, 1603 in standard silicon bulk CMOS technology for generating a negative rectified output voltage at the output 1508. The substrate 1501 is coupled to the output 1508. The parasitic diodes 1604 to 1606 at the pn junctions of the transistors are shown in Fig. 16A and in the equivalent circuit diagram 1610 from Fig. 16B. Depending on the voltage drop, the source-side diodes of the transistors can become electrically conductive, but since they support rectification and do not counteract this, this is not a problem.

Es ist möglich, die in Fig.lδA und Fig.l6A gezeigten Gleichrichter-Schaltkreise zusammenzufassen (z.B. in einem gemeinsamen Substrat auszubilden) , wodurch sich eine Zweiweg- Brücken-Gleichrichterschaltung aus erfindungsgemäßen Gleichrichter-Schaltkreisen aus zwei n-MOS- und zwei p-MOS Transistoren ergibt .It is possible to combine the rectifier circuits shown in FIGS. 16A and 16A (for example, to form them in a common substrate), as a result of which a two-way bridge rectifier circuit composed of rectifier circuits according to the invention consisting of two n-MOS and two p- MOS transistors result.

Im Weiteren wird bezugnehmend auf Fig.17 ein Gleichrichter- Schaltkreis 1700 gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung beschrieben.A rectifier circuit 1700 according to a seventh exemplary embodiment of the invention is described below with reference to FIG.

In Fig.17 ist ein Zweiweg-Brücken-Gleichrichter-Schaltkreis 1700 aus zwei p-MOS-Transistoren 1705, 1706 und aus zwei n- MOS-Transistoren 1707 und 1708 in Silizium-SOI-CMOS- Technologie (SOI, "Silicon-On-Insulator") zum Erzeugen einer negativen und einer positiven gleichgerichteten Spannung an ersten und zweiten Ausgängen 1709, 1710 gezeigt.17 shows a two-way bridge rectifier circuit 1700 comprising two p-MOS transistors 1705, 1706 and two n-MOS transistors 1707 and 1708 in silicon SOI-CMOS technology (SOI, "Silicon-On -Insulator ") for generating a negative and a positive rectified voltage at first and second outputs 1709, 1710.

Eine SOI-Schichtenfolge 1704 ist aus einem Bulk-Silizium- Substrat 1701, einer vergrabenen Siliziumoxidschicht 1702 und einer Silizium-Schicht 1703 gebildet. In der Silizium-Schicht 1703 sind p+- , n+- bzw. p- und n-dotierte Bereiche ausgebildet, welche die Source-/Drain-Anschlüsse 1706a, 1706b, 1705b, 1705a, 1707a, 1707b, 1708b, 1708a und Kanal- Bereiche der Transistoren bilden. Zwischen Gate-Anschlüssen 1706c, 1705c, 1707c, 1708c der Transistoren und der Silizium- Schicht 1703 ist eine Gate-isolierende Schicht vorgesehen. Die parasitären Dioden an den pn-Übergängen der Transistoren sind in Fig.17 eingezeichnet. Da das Body-Material derAn SOI layer sequence 1704 is formed from a bulk silicon substrate 1701, a buried silicon oxide layer 1702 and a silicon layer 1703. In the silicon layer 1703, p + , n + or p- and n-doped regions are formed, which are the source / drain connections 1706a, 1706b, 1705b, 1705a, 1707a, 1707b, 1708b, 1708a and channel - Form areas of the transistors. A gate insulating layer is provided between gate connections 1706c, 1705c, 1707c, 1708c of the transistors and silicon layer 1703. The parasitic diodes at the pn junctions of the transistors are shown in Fig.17. Because the body material of the

Transistoren gemäß Fig.17 nicht mit einem weiteren Knoten des Schaltkreises oder mit den Ausgangs-Spannungsanschlüssen 1709, 1710 gekoppelt ist, erübrigt sich hier die Diskussion der Wirkung der parasitären Dioden wie im Falle der Bulk- Technologie.17 is not coupled to another node of the circuit or to the output voltage connections 1709, 1710, the discussion of the effect of the parasitic diodes, as in the case of bulk technology, is unnecessary here.

Sofern eine SOI-Technologie verwendet wird, oder aber eine Bulk-Technologie, bei der die als Gleichrichter verwendeten Transistoren in eine eigene Wanne implementiert werden können, und sofern die Spitzenwerte der gleichrichtendenIf SOI technology is used, or bulk technology, in which the transistors used as rectifiers can be implemented in their own tub, and if the peak values of the rectifying ones

Spannung unter ungefähr 600mV bis 700 mV (Schwellenspannung einer pn-Diode) liegen, kann der Gate-Knoten auch mit dem Wannen-Knoten eines betreffenden Transistors gekoppelt werden. In diesem Fall wird ein sogenannter Dynamic-Vτ- Transistor erhalten, das heißt ein Transistor, dessenIf the voltage is below approximately 600 mV to 700 mV (threshold voltage of a pn diode), the gate node can also be coupled to the well node of a relevant transistor. In this case, a so-called dynamic V τ transistor is obtained, that is to say a transistor whose

Schwellenspannung einen niedrigen Wert annimmt, wenn er elektrisch leitfähig sein soll, und einen hohen Wert annimmt, wenn er sperren soll.Threshold voltage takes a low value if it is to be electrically conductive and takes a high value if it is to be blocked.

Ferner ist anzumerken, dass anstelle planarer MOS- Transistoren auch andere Bauformen (Fin-FET, Doppelgate- Transistor, Vertikaltransistor, etc.) verwendet werden können.It should also be noted that instead of planar MOS transistors, other designs (Fin-FET, double gate transistor, vertical transistor, etc.) can also be used.

Im Weiteren wird Bezug genommen auf die in den Fig.lS bisIn the following, reference is made to those in FIGS

Fig.20F gezeigten Diagramme, in welchen Simulationsergebnisse für erfindungsgemäße Schaltkreis-Anordnungen gezeigt sind.20F shows diagrams in which simulation results for circuit arrangements according to the invention are shown.

Für diese Simulationen sind n-MOS-Transistoren mit einer Gatelänge von 200nm, einer Weite von lOμm und einer Dicke der Gate-isolierenden Schicht (Siliziumoxid) von 3nm angenommen. Scheitelwert und Frequenz der anregenden Spannung sind als 500mV und 500MHz angenommen. Es wird nur eine Polarität betrachtet, der Ausgang ist mit einer Glättungskapazität von lOOpF beschaltet und mit einer ohmschen Last von 100Ω, lkΩ bzw. lOkΩ belastet.For these simulations, n-MOS transistors with a gate length of 200 nm, a width of 10 μm and a thickness of the gate insulating layer (silicon oxide) of 3 nm are assumed. The peak value and frequency of the exciting voltage are as 500mV and 500MHz assumed. Only one polarity is considered, the output is connected with a smoothing capacity of 100pF and loaded with an ohmic load of 100Ω, lkΩ or lOkΩ.

Bei den Spannungsdiagrammen von Fig.lSA, Fig.l9A, Fig.20A ist eine Spannung an dem gemäß Fig.5 oberen Endabschnitt der ersten Spulen-Komponente 502 gezeigt, mit V(A1) bezeichnet.In the voltage diagrams of Fig. 11A, Fig. 19A, Fig. 20A, a voltage at the upper end section of the first coil component 502 according to Fig. 5 is shown as V (A1).

In Fig.lδB, Fig.l9B, Fig.20B ist der zeitlicheIn Fig.lδB, Fig.l9B, Fig.20B is the temporal

Spannungsverlauf an einem gemäß Fig.5 unteren Abschnitt der zweiten Spulen-Komponente 503 gezeigt, mit V(A2) bezeichnet.5 shows the voltage curve at a lower section of the second coil component 503 according to FIG. 5, designated V (A2).

In Fig.lδC, Fig.l9C, Fig.20C ist der zeitliche Verlauf der jeweiligen AusgangsSpannung ab den jeweiligen Ausgangs- Anschluss gezeigt, mit Vout bezeichnet. Der in Fig.lδC, Fig.l9C, Fig.20C gezeigte Pfeil zeigt die Veränderung des Ausgangsspannungs-Verlaufs für unterschiedliche Lasten an, wobei der Pfeil jeweils von der geringsten Last (100Ω) bis zu der höchsten Last (lOkΩ) zeigt.In Fig. 16C, Fig. 19C, Fig. 20C the time course of the respective output voltage from the respective output connection is shown, designated V out . The arrow shown in Fig.lδC, Fig.l9C, Fig.20C shows the change in the output voltage curve for different loads, the arrow showing the lowest load (100Ω) to the highest load (lOkΩ).

In Fig.lδD, Fig.l9D, Fig.20D sind die Verläufe der elektrischen Stromstärke an dem jeweils zweiten Transistor eines jeweiligen Gleichrichter-Schaltkreises (beispielsweise Transistor 506 in Fig.5) für unterschiedliche Lasten gezeigt, wobei ein Pfeil in Fig.lδD wiederum die Veränderung des Stroms bei Veränderung der Last von 100Ω auf lOkΩ zeigt.Fig. LD, Fig. 19D, Fig. 20D show the curves of the electrical current at the respective second transistor of a respective rectifier circuit (for example transistor 506 in Fig. 5) for different loads, with an arrow in Fig. LD again shows the change in current when the load changes from 100Ω to 10kΩ.

In Fig.lδE, Fig.l9E, Fig.20E sind die Verläufe der elektrischen Stromstärke an dem jeweils ersten Transistor eines jeweiligen Gleichrichter-Schaltkreises (beispielsweise Transistor 505 in Fig.5) für unterschiedliche Lasten gezeigt, wobei ein Pfeil in Fig.lδE wiederum die Veränderung des Stroms bei Veränderung der Last von 100Ω auf lOkΩ zeigt.In Fig. LδE, Fig. 19E, Fig. 20E, the curves of the electrical current at the first transistor of a respective rectifier circuit (for example transistor 505 in Fig. 5) are shown for different loads, with an arrow in Fig. 1E again shows the change in current when the load changes from 100Ω to 10kΩ.

In Fig.l8F, Fig.l9F, Fig.20F ist die an den jeweiligen Ausgangsknoten des erfindungsgemäßen Gleichrichter- Schaltkreises anliegende elektrische Stromstärke ID t für unterschiedliche Lasten gezeigt.In Fig. 18F, Fig. 19F, Fig. 20F is the at the respective output node of the rectifier according to the invention Circuit present electrical current I D t shown for different loads.

Fig.lδA bis Fig.lδF beziehen sich auf einen Normally-On- Transistor mit einer Schwellenspannung von -300mV.Fig.lδA to Fig.lδF refer to a normally-on transistor with a threshold voltage of -300mV.

Fig.l9A bis Fig.l9F beziehen sich auf ein "Zero-Vt-Device" mit einer verschwindenden Schwellenspannung.Fig. 19A to Fig. 19F refer to a "zero V t device" with a vanishing threshold voltage.

Fig.20A bis Fig.20F zeigen Ergebnisse für ein Normally-Off- Device mit einer Schwellenspannung von +300mV.20A to 20F show results for a normally-off device with a threshold voltage of + 300mV.

Die Simulationsergebnisse von Fig.lδA bis Fig.20F zeigen die Funktionsfähigkeit des erfindungsgemäßen Gleichrichter- Schaltkreises. Insbesondere wird der gegenüber pn-Dioden mögliche geringere Spannungsabfall an den gleichrichtenden Elementen und daher die besonders vorteilhafte Low-Voltage- Tauglichkeit deutlich. The simulation results from Fig.lδA to Fig.20F show the operability of the rectifier circuit according to the invention. In particular, the lower voltage drop across the rectifying elements, which is possible compared to pn diodes, and therefore the particularly advantageous suitability for low voltage becomes clear.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100 Polymertransistor100 polymer transistor

101 Substrat101 substrate

102 Gate-Elektrode102 gate electrode

103 Gate-isolierende Schicht103 gate insulating layer

104 erster Source-/Drain-Anschluss104 first source / drain connection

105 zweiter Source-/Drain-Anschluss105 second source / drain connection

106 Kanal-Bereich 200 Diagramm106 channel area 200 diagram

300 Gleichrichter-Schaltkreis300 rectifier circuit

301 Wechselspannungsquelle301 AC voltage source

302 erste Diode302 first diode

303 zweite Diode303 second diode

304 dritte Diode304 third diode

305 vierte Diode305 fourth diode

306 erster Gleichspannungs-Ausgabeanschluss306 first DC output terminal

307 zweiter Gleichspannungs-Ausgabeanschluss307 second DC output terminal

308 Siebkondensator308 filter capacitor

310 Diagramm310 diagram

311 Abszisse311 abscissa

312 Ordinate312 ordinate

320 Gleichrichter-Schaltkreis320 rectifier circuit

321 erster n-MOS-Feldeffekttransistor321 first n-MOS field effect transistor

322 zweiter n-MOS-Feldeffekttransistor322 second n-MOS field effect transistor

323 dritter n-MOS-Feldeffekttransistor323 third n-MOS field effect transistor

324 vierter n-MOS-Feldeffekttransistor 330 Diagramm324 fourth n-MOS field effect transistor 330 diagram

331 Abszisse331 abscissa

332 Ordinate332 ordinate

340 Gleichrichter-Schaltkreis340 rectifier circuit

341 erster p-MOS-Feldeffekttransistor341 first p-MOS field effect transistor

342 zweiter p-MOS-Feldeffekttransistor342 second p-MOS field effect transistor

343 dritter p-MOS-Feldeffekttransistor343 third p-MOS field effect transistor

344 vierter p-MOS-Feldeffekttransistor 350 Diagramm344 fourth p-MOS field effect transistor 350 diagram

351 Abszisse351 abscissa

352 Ordinate352 ordinate

360 Gleichrichter-Schaltkreis360 rectifier circuit

361 Spule361 spool

400 Diagramm400 diagram

401 Abszisse401 abscissa

402 Ordinate402 ordinate

410 Diagramm410 diagram

411 Abszisse411 abscissa

412 Ordinate412 ordinate

500 Gleichrichter-Schaltkreis500 rectifier circuit

501 Spule501 spool

502 erste Spulen-Komponente502 first coil component

503 zweite Spulen-Komponente503 second coil component

504 Mittelabgriff504 center tap

505 erster selbstleitender p-MOS-Feldeffekttransistor 505a erster Source-/Drain-Anschluss505 first self-conducting p-MOS field effect transistor 505a first source / drain connection

505b zweiter Source-/Drain-Anschluss 505c Gate-Anschluss505b second source / drain connection 505c gate connection

506 zweiter selbstleitender p-MOS-Feldeffekttransistor 506a erster Source-/Drain-Anschluss506 second self-conducting p-MOS field effect transistor 506a first source / drain connection

506b zweiter Source-/Drain-Anschluss 506c Gate-Anschluss506b second source / drain connection 506c gate connection

507 Glättungskapazität507 smoothing capacity

508 Massepotential508 ground potential

509 Ausgangsanschluss509 output connector

600 Diagramm600 diagram

601 Abszisse601 abscissa

602 Ordinate602 ordinate

603 erste Kurve603 first curve

604 zweite Kurve604 second curve

605 dritte Kurve605 third curve

610 Diagramm610 diagram

611 Abszisse 612 Ordinate611 abscissa 612 ordinate

613 vierte Kurve613 fourth curve

700 Gleichrichter-Schaltkreis700 rectifier circuit

701 erster selbstleitender n-MOS-Feldeffekttransistor 701a erster Source-/Drain-Anschluss701 first normally-on n-MOS field effect transistor 701a first source / drain connection

701b zweiter Source-/Drain-Anschluss 701c Gate-Anschluss701b second source / drain connection 701c gate connection

702 zweiter selbstleitender n-MOS-Feldeffekttransistor 702a erster Source-/Drain-Anschluss702 second self-conducting n-MOS field-effect transistor 702a first source / drain connection

702b zweiter Source-/Drain-Anschluss 702c Gate-Anschluss702b second source / drain connection 702c gate connection

703 weitere Glättungskapazität703 more smoothing capacity

704 weiterer Ausgangsanschluss704 further output connection

800 Gleichrichter-Schaltkreis800 rectifier circuit

801 Spule801 coil

802 Kondensator802 capacitor

900 Gleichrichter-Schaltkreis900 rectifier circuit

901 dritter selbstleitender p-MOS-Feldeffekttransistor 901a erster Source-/Drain-Anschluss901 third self-conducting p-MOS field-effect transistor 901a first source / drain connection

901b zweiter Source-/Drain-Anschluss 901c Gate-Anschluss901b second source / drain connection 901c gate connection

902 vierter selbstleitender p-MOS-Feldeffekttransistor 902a erster Source-/Drain-Anschluss902 fourth self-conducting p-MOS field effect transistor 902a first source / drain connection

902b zweiter Source-/Drain-Anschluss 902c Gate-Anschluss902b second source / drain connection 902c gate connection

903 erster Kondensator903 first capacitor

904 zweiter Kondensator904 second capacitor

905 erster Widerstand •906 zweiter Widerstand905 first resistor • 906 second resistor

907 Schaltungsblock907 circuit block

90δ dritter Kondensator90δ third capacitor

909 Ausgangsanschluss909 output connector

1000 Widerstand1000 resistance

1001 p-MOS-Feldeffekttransistor1001 p-MOS field effect transistor

1001a erster Source-/Drain-Anschluss 1001b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1001c Gate-Anschluss1001a first source / drain connection 1001b second source / drain connection 1001c gate connection

1010 Widerstand1010 resistance

1011 erster p-MOS-Feldeffekttransistor 1011a erster Source-/Drain-Anschluss 1011b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1011c Gate-Anschluss1011 first p-MOS field effect transistor 1011a first source / drain connection 1011b second source / drain connection 1011c gate connection

1012 zweiter p-MOS-Feldeffekttransistor 1012a erster Source-/Drain-Anschluss 1012b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1012c Gate-Anschluss1012 second p-MOS field effect transistor 1012a first source / drain connection 1012b second source / drain connection 1012c gate connection

1020 Widerstand1020 resistance

1021 erster p-MOS-Feldeffekttransistor 1021a erster Source-/Drain-Anschluss 1021b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1021c Gate-Anschluss1021 first p-MOS field effect transistor 1021a first source / drain connection 1021b second source / drain connection 1021c gate connection

1022 zweiter p-MOS-Feldeffekttransistor 1022a erster Source-/Drain-Anschluss 1022b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1022c Gate-Anschluss1022 second p-MOS field effect transistor 1022a first source / drain connection 1022b second source / drain connection 1022c gate connection

1030 Widerstand1030 resistance

1031 erster p-MOS-Feldeffekttransistor 1031a erster Source-/Drain-Anschluss 1031b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1031c Gate-Anschluss1031 first p-MOS field effect transistor 1031a first source / drain connection 1031b second source / drain connection 1031c gate connection

1032 zweiter p-MOS-Feldeffekttransistor 1032a erster Source-/Drain-Anschluss 1032b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1032c Gate-Anschluss1032 second p-MOS field effect transistor 1032a first source / drain connection 1032b second source / drain connection 1032c gate connection

1033 erste Leitung1033 first line

1034 erste Leitung1034 first line

1040 Widerstand1040 resistance

1041 p-MOS-Feldeffekttransistor 1041a erster Source-/Drain-Anschluss 1041b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1041c Gate-Anschluss 1100 Schaltungsblock1041 p-MOS field effect transistor 1041a first source / drain connection 1041b second source / drain connection 1041c gate terminal 1100 circuit block

1110 Schaltungsblock1110 circuit block

1111 dritter Widerstand1111 third resistance

1112 vierter Widerstand1112 fourth resistance

1120 Schaltungsblock1120 circuit block

1121 erster Hilfs-Transistor1121 first auxiliary transistor

1121a erster Source-/Drain-Anschluss 1121b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1121c Gate-Anschluss1121a first source / drain connection 1121b second source / drain connection 1121c gate connection

1122 zweiter Hilfs-Transistor 1122a erster Source-/Drain-Anschluss 1122b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1122c Gate-Anschluss1122 second auxiliary transistor 1122a first source / drain connection 1122b second source / drain connection 1122c gate connection

1130 Schaltungsblock1130 circuit block

1131 erster Hilfs-Transistor1131 first auxiliary transistor

1131a erster Source-/Drain-Anschluss 1131b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1131c Gate-Anschluss1131a first source / drain connection 1131b second source / drain connection 1131c gate connection

1132 zweiter Hilfs-Transistor 1132a erster Source-/Drain-Anschluss 1132b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1132c Gate-Anschluss1132 second auxiliary transistor 1132a first source / drain connection 1132b second source / drain connection 1132c gate connection

1200 Teil-Schaltbild1200 part circuit diagram

1201 erste Spannungsversatz-Komponente1201 first voltage offset component

1202 zweite Spannuhgsversatz-Komponente1202 second tension offset component

1210 Teil-Ersatzschaltbild1210 equivalent circuit diagram

1211 erster selbstsperrender p-MOS-Feldeffekttransistor 1211a erster Source-/Drain-Anschluss1211 first self-blocking p-MOS field-effect transistor 1211a first source / drain connection

1211b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1211c Gate-Anschluss1211b second source / drain connection 1211c gate connection

1212 zweiter selbstsperrender p-MOS-Feldeffekttransistor 1212a erster Source-/Drain-Anschluss1212 second normally-off p-MOS field effect transistor 1212a first source / drain connection

1212b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1212c Gate-Anschluss 1300 Diagramm1212b second source / drain connection 1212c gate connection 1300 diagram

1301 Abszisse1301 abscissa

1302 Ordinate1302 ordinate

1303 erste Kurve1303 first curve

1304 zweite Kurve1304 second curve

1305 dritte Kurve1305 third curve

1306 erste Spannungsdifferenz 1307 zweite Spannungsdifferenz 13Oδ vierte Kurve1306 first voltage difference 1307 second voltage difference 13Oδ fourth curve

1309 fünfte Kurve1309 fifth curve

1310 sechste Kurve1310 sixth curve

1311 dritte Spannungsdifferenz1311 third voltage difference

1312 vierte Spannungsdifferenz1312 fourth voltage difference

1400 Diagramm1400 diagram

1401 Abszisse1401 abscissa

1402 Ordinate1402 ordinate

1403 erste Kurve1403 first curve

1404 zweite Kurve1404 second curve

1405 dritte Kurve1405 third curve

1500 Gleichrichter-Schaltkreis1500 rectifier circuit

1501 p-leitfähiges Silizium-Substrat1501 p-type silicon substrate

1502 n-leitfähige Wanne1502 n-conductive tub

1503 erster p-MOS-Feldeffekttransistor 1503a erster Source-/Drain-Anschluss 1503b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1503c Gate-Anschluss1503 first p-MOS field effect transistor 1503a first source / drain connection 1503b second source / drain connection 1503c gate connection

1503d Wannen-Anschluss1503d tub connection

1504 zweiter p-MOS-Feldeffekttransistor 1504a erster Source-/Drain-Anschluss 1504b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1504c Gate-Anschluss1504 second p-MOS field effect transistor 1504a first source / drain connection 1504b second source / drain connection 1504c gate connection

1504d Wannen-Anschluss1504d tub connection

1505 erster pn-Übergang 1506 zweiter pn-Übergang 1507 dritter pn-Übergang 1508 Ausgang1505 first pn transition 1506 second pn transition 1507 third pn transition 1508 exit

1510 Ersatzschaltbild1510 equivalent circuit diagram

1600 Gleichrichter-Schaltkreis1600 rectifier circuit

1601 p-leitfähiges Silizium-Substrat1601 p-type silicon substrate

1602 erster n-MOS-Feldeffekttransistor 1602a erster Source-/Drain-Anschluss 1602b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1602c Gate-Anschluss1602 first n-MOS field effect transistor 1602a first source / drain connection 1602b second source / drain connection 1602c gate connection

1602d Wannen-Anschluss1602d tub connection

1603 zweiter n-MOS-Feldeffekttransistor 1603a erster Source-/Drain-Anschluss 1603b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1603c Gate-Anschluss1603 second n-MOS field effect transistor 1603a first source / drain connection 1603b second source / drain connection 1603c gate connection

1603d Wannen-Anschluss1603d tub connection

1604 erster pn-Übergang1604 first pn transition

1605 zweiter pn-Übergang1605 second pn junction

1606 dritter pn-Übergang 1610 Ersatzschaltbild1606 third pn junction 1610 equivalent circuit diagram

1700 Gleichrichter-Schaltkreis1700 rectifier circuit

1701 Bulk-Silizium-Substrat1701 bulk silicon substrate

1702 vergrabene Siliziumdioxid-Schicht1702 buried silicon dioxide layer

1703 Silizium-Schicht1703 silicon layer

1704 SOI-Schichtenfolge1704 SOI layer sequence

1705 erster p-MOS-Feldeffekttransistor 1705a erster Source-/Drain-Anschluss 1705b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1705c Gate-Anschluss1705 first p-MOS field effect transistor 1705a first source / drain connection 1705b second source / drain connection 1705c gate connection

1706 zweiter p-MOS-Feldeffekttransistor 1706a erster Source-/Drain-Anschluss 1706b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1706c Gate-Anschluss1706 second p-MOS field effect transistor 1706a first source / drain connection 1706b second source / drain connection 1706c gate connection

1707 erster n-MOS-Feldeffekttransistor 1707a erster Source-/Drain-Anschluss 1707b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1707c Gate-Anschluss 1708 zweiter n-MOS-Feldeffekttransistor 1708a erster Source-/Drain-Anschluss 1708b zweiter Source-/Drain-Anschluss 1708c Gate-Anschluss1707 first n-MOS field effect transistor 1707a first source / drain connection 1707b second source / drain connection 1707c gate connection 1708 second n-MOS field effect transistor 1708a first source / drain connection 1708b second source / drain connection 1708c gate connection

1709 erster Ausgang1709 first exit

1710 zweiter Ausgang 1710 second exit

Claims

Patentansprüche : Claims: 1. Gleichrichter-Schaltkreis zum Bereitstellen einer gleichgerichteten Spannung, • mit einem ersten und einem zweiten Feldeffekttransistor;1. rectifier circuit for providing a rectified voltage, • with a first and a second field effect transistor; • wobei der erste und der zweite Feldeffekttransistor jeweils einen ersten Source-/Drain-Anschluss aufweist, zum Anlegen einer WechselSpannung zwischen den ersten Source-/Drain-Anschlüssen, die derart eingerichtet ist, dass die elektrischen Potentiale an den ersten Source-/ Drain-Anschlüssen der Feldeffekttransistoren bezogen auf ein Referenz-Potential zueinander unterschiedliches Vorzeichen aufweisen; o wobei der erste Source-/Drain-Anschluss des ersten Feldeffekttransistors mit einem Gate-Anschluss des zweiten Feldeffekttransistors gekoppelt ist;Wherein the first and second field effect transistors each have a first source / drain connection, for applying an AC voltage between the first source / drain connections, which is set up in such a way that the electrical potentials at the first source / drain Connections of the field effect transistors have different signs with respect to one another with respect to a reference potential; o wherein the first source / drain connection of the first field effect transistor is coupled to a gate connection of the second field effect transistor; • wobei der erste Source-/Drain-Anschluss des zweiten Feldeffekttransistors mit einem Gate-Anschluss des ersten Feldeffekttransistors gekoppelt ist; • wobei ein zweiter Source-/Drain-Anschluss des ersten• wherein the first source / drain connection of the second field effect transistor is coupled to a gate connection of the first field effect transistor; • a second source / drain connection of the first Feldeffekttransistors mit einem zweiten Source-ZDrain- Anschluss des zweiten Feldeffekttransistors gekoppelt ist.Field effect transistor is coupled to a second source ZDrain connection of the second field effect transistor. 2. Gleichrichter-Schaltkreis nach Anspruch 1, bei dem zumindest einer der Feldeffekttransistoren selbstleitend undZoder bei dem zumindest einer der Feldeffekttransistoren selbstsperrend ist.Rectifier circuit according to claim 1, in which at least one of the field effect transistors is normally on and Z or in which at least one of the field effect transistors is normally off. 3. Gleichrichter-Schaltkreis nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zumindest einer der Feldeffekttransistoren des p- Leitungstyps undZoder bei dem zumindest einer der Feldeffekttransistoren des n-Leitungstyps ist.Rectifier circuit according to claim 1 or 2, in which at least one of the field-effect transistors is of the p-line type and Z or is at least one of the field-effect transistors of the n-line type. 4. Gleichrichter-Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zumindest einer der Feldeffekttransistoren ein Polymer-Feldeffekttransistor; Silicon-on-Insulator-Feldeffekttransistor,• Bulk-Silizium-Feldeffekttransistor; Junction-FET; Fin-FET; oder4. Rectifier circuit according to one of claims 1 to 3, in which at least one of the field effect transistors Polymer field-effect transistor; Silicon-on-insulator field effect transistor, • bulk silicon field effect transistor; Junction FET; Fin-FET; or Doppel-Gate-Feldeffekttransistor ist .Double gate field effect transistor is. 5. Gleichrichter-Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Wechselspannung mittels eines WechselSpannungs- Elements bereitstellbar ist.5. Rectifier circuit according to one of claims 1 to 4, in which the AC voltage can be provided by means of an AC voltage element. 6. Gleichrichter-Schaltkreis nach Anspruch 5, bei dem das Wechselspannungs-Element6. Rectifier circuit according to claim 5, wherein the AC element • eine Antenne;• an antenna; • eine Spule; oder• a coil; or • eine Wechselspannungsquelle ist .• is an AC voltage source. 7. Gleichrichter-Schaltkreis nach Anspruch 5 oder 6, bei dem das Wechselspannungs-Element eine Spule mit Mittelabgriff ist, der auf das elektrische Referenz-Potential gebracht ist.7. Rectifier circuit according to claim 5 or 6, wherein the AC element is a coil with center tap, which is brought to the electrical reference potential. 8. Gleichrichter-Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 7 zum Bereitstellen einer anderen gleichgerichteten Spannung, o mit einem dritten und einem vierten8. Rectifier circuit according to one of claims 1 to 7 for providing another rectified voltage, o with a third and a fourth Feldeffekttransistor; o wobei der erste Source-/Drain-Anschluss des ersten Feldeffekttransistors mit einem ersten Source-/Field effect transistor; o the first source / drain connection of the first field effect transistor having a first source / Drain-Anschluss des dritten Feldeffekttransistors und mit einem Gate-Anschluss des vierten Feldeffekttransistors gekoppelt ist; ® wobei der erste Source-/Drain-Anschluss des zweiten Feldeffekttransistors mit einem ersten Source-ZDrain- Anschluss des vierten Feldeffekttransistors und mit einem Gate-Anschluss des dritten Feldeffekttransistors gekoppelt ist; wobei ein zweiter Source-ZDrain-Anschluss des dritten Feldeffekttransistors mit einem zweiten Source-ZDrain- Anschluss des vierten Feldeffekttransistors gekoppelt ist.Drain connection of the third field effect transistor and is coupled to a gate connection of the fourth field effect transistor; ® wherein the first source / drain connection of the second field effect transistor with a first source ZDrain connection of the fourth field effect transistor and with a gate connection of the third field effect transistor is coupled; wherein a second source ZDrain connection of the third field effect transistor is coupled to a second source ZDrain connection of the fourth field effect transistor. 9. Gleichrichter-Schaltkreis nach Anspruch 8, bei dem die Feldeffekttransistoren derart eingerichtet sind, dass die gleichgerichtete Spannung und die andere gleichgerichtete Spannung bezogen auf das Referenz-Potential zueinander unterschiedliches Vorzeichen aufweisen.9. Rectifier circuit according to claim 8, in which the field effect transistors are set up in such a way that the rectified voltage and the other rectified voltage have different signs with respect to one another with respect to the reference potential. 10. Gleichrichter-Schaltkreis nach Anspruch 9, bei dem der erste und der zweite Feldeffekttransistor des p- Leitungstyps und bei dem der dritte und der vierte Feldeffekttransistor des n-Leitungstyps sind.10. A rectifier circuit according to claim 9, wherein the first and second field effect transistors are of the p-line type and the third and fourth field effect transistors are of the n-line type. 11. Gleichrichter-Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einer Spannungsversatz-Einrichtung, die derart eingerichtet ist, dass sie für mindestens einen der Feldeffekttransistoren einen vorgebbaren Spannungsversatz zwischen dem ersten Source-ZDrain-Anschluss und dem Gate- Anschluss des jeweiligen Feldeffekttransistors generiert.11. Rectifier circuit according to one of claims 1 to 10, with a voltage offset device, which is set up in such a way that it has a predeterminable voltage offset between the first source ZDrain connection and the gate connection of the respective field effect transistor for at least one of the field effect transistors generated. 12. Gleichrichter-Schaltkreis nach Anspruch 11, bei dem die Spannungsversatz-Einrichtung mittels einer Kapazität zwischen dem ersten Source-ZDrain-Anschluss und dem Gate-Anschluss des jeweiligen Feldeffekttransistors sowie mittels eines Widerstands und einer Vorspannungsquelle zwischen dem Gate-Anschluss des jeweiligen Feldeffekttransistors und den ersten Source-ZDrain- Anschlüssen von zwei der anderen Feldeffekttransistoren realisiert ist.12. Rectifier circuit according to claim 11, wherein the voltage offset device by means of a capacitance between the first source ZDrain connection and the gate connection of the respective field effect transistor and by means of a resistor and a bias source between the gate connection of the respective field effect transistor and the first source ZDrain connections of two of the other field effect transistors. 13. Gleichrichter-Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , bei dem zumindest ein Teil der Schaltkreis-Komponenten in13. Rectifier circuit according to one of claims 1 to 12, in which at least part of the circuit components in • Polymerelektronik; oder• polymer electronics; or • Silizium-Mikroelektronik realisiert ist.• Silicon microelectronics is implemented. 14. Schaltkreis-Anordnung14. Circuit arrangement • mit einem Substrat;• with a substrate; • mit einem auf undZoder in dem Substrat ausgebildeten Gleichrichter-Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 13.With a rectifier circuit formed on andZ or in the substrate according to one of claims 1 to 13. 15. Schaltkreis-Anordnung nach Anspruch 14, eingerichtet als • Kontaktlose Chipkarte; oder15. Circuit arrangement according to claim 14, configured as a • contactless chip card; or • Identifikations-Datenträger.• Identification media. 16. Verfahren zum Herstellen eines Gleichrichter- Schaltkreises zum Bereitstellen einer gleichgerichteten Spannung, wobei gemäß dem Verfahren16. A method of making a rectifier circuit for providing a rectified voltage, according to the method • ein erster und ein zweiter Feldeffekttransistor ausgebildet werden;• a first and a second field effect transistor are formed; • jeweils ein erster Source-ZDrain-Anschluss des ersten und des zweiten Feldeffekttransistors zum Anlegen einer• a first source ZDrain connection of the first and the second field effect transistor for applying one WechselSpannung zwischen den ersten Source-ZDrain- Anschlüssen eingerichtet wird, die derart eingerichtet ist, dass die elektrischen Potentiale an den ersten Source-ZDrain-Anschlüssen der Feldeffekttransistoren bezogen auf ein Referenz-Potential zueinander unterschiedliches Vorzeichen aufweisen; o der erste Source-ZDrain-Anschluss des erstenAC voltage is set up between the first source ZDrain connections, which is set up in such a way that the electrical potentials at the first source ZDrain connections of the field effect transistors have different signs with respect to a reference potential; o the first Source-ZDrain connection of the first Feldeffekttransistors mit einem Gate-Anschluss des zweiten Feldeffekttransistors gekoppelt wird; • der erste Source-ZDrain-Anschluss des zweitenField effect transistor is coupled to a gate terminal of the second field effect transistor; • the first Source-ZDrain connection of the second Feldeffekttransistors mit einem Gate-Anschluss des ersten Feldeffekttransistors gekoppelt wird; ein zweiter Source-ZDrain-Anschluss des erstenField effect transistor is coupled to a gate terminal of the first field effect transistor; a second source ZDrain connector of the first Feldeffekttransistors mit einem zweiten Source-ZDrain- Anschluss des zweiten Feldeffekttransistors gekoppelt wird. Field effect transistor is coupled to a second source ZDrain connection of the second field effect transistor.
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