JPH03128526A - エミッタフォロワ回路 - Google Patents
エミッタフォロワ回路Info
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- JPH03128526A JPH03128526A JP1267318A JP26731889A JPH03128526A JP H03128526 A JPH03128526 A JP H03128526A JP 1267318 A JP1267318 A JP 1267318A JP 26731889 A JP26731889 A JP 26731889A JP H03128526 A JPH03128526 A JP H03128526A
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- Japan
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- emitter follower
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 13
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract description 10
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 abstract description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 2
- 101100243558 Caenorhabditis elegans pfd-3 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
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-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/04—Modifications for accelerating switching
- H03K17/041—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit
- H03K17/0416—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit
- H03K17/04166—Modifications for accelerating switching without feedback from the output circuit to the control circuit by measures taken in the output circuit in bipolar transistor switches
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K17/00—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking
- H03K17/51—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used
- H03K17/56—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices
- H03K17/60—Electronic switching or gating, i.e. not by contact-making and –breaking characterised by the components used by the use, as active elements, of semiconductor devices the devices being bipolar transistors
- H03K17/66—Switching arrangements for passing the current in either direction at will; Switching arrangements for reversing the current at will
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/01—Modifications for accelerating switching
- H03K19/013—Modifications for accelerating switching in bipolar transistor circuits
- H03K19/0136—Modifications for accelerating switching in bipolar transistor circuits by means of a pull-up or down element
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野1
本発明はエミッタフォロワ回路に関し、特に、負荷容量
に充電された電荷を急速に放電できるようにしてスイッ
チング動作速度を速めたエミッタフォロワ回路に関する
。
に充電された電荷を急速に放電できるようにしてスイッ
チング動作速度を速めたエミッタフォロワ回路に関する
。
[従来の技術]
エミッタフォロワ回路は出力インピーダンスが低く、負
荷容量に対する駆動能力が高いので、エミッタ結合型差
動論理回路(ECL)の出力手段として広く使用されて
いる。しかしながら、抵抗終端によるエミッタフォロワ
回路は立下がり時の出力インピーダンスが立上がり時に
比べ比較的大きいため、これを改善するものとして、例
えば特開昭58−43628号公報などにより、第6図
に示すエミッタフォロワ回路が提案された。第6図はこ
のエミッタフォロワ回路を、npnトランジスタQl、
Q2.抵抗R1,R2および電流源IQSからなる電流
切り換え型論理回路の出力部に用いた例であって、第6
図に示すようにエミッタフォロワ回路は、エミッタフォ
ロワ用のマルチエミッタnpnトランジスタQ3と、負
荷容量の充電電荷を放電するためのpnpトランジスタ
Q4と、ダイオードD1と抵抗R3からなるトランジス
タQ4のバイアス回路とから構成されている。
荷容量に対する駆動能力が高いので、エミッタ結合型差
動論理回路(ECL)の出力手段として広く使用されて
いる。しかしながら、抵抗終端によるエミッタフォロワ
回路は立下がり時の出力インピーダンスが立上がり時に
比べ比較的大きいため、これを改善するものとして、例
えば特開昭58−43628号公報などにより、第6図
に示すエミッタフォロワ回路が提案された。第6図はこ
のエミッタフォロワ回路を、npnトランジスタQl、
Q2.抵抗R1,R2および電流源IQSからなる電流
切り換え型論理回路の出力部に用いた例であって、第6
図に示すようにエミッタフォロワ回路は、エミッタフォ
ロワ用のマルチエミッタnpnトランジスタQ3と、負
荷容量の充電電荷を放電するためのpnpトランジスタ
Q4と、ダイオードD1と抵抗R3からなるトランジス
タQ4のバイアス回路とから構成されている。
なお、図中01はトランジスタQ4のバイアス回路に寄
生する寄生容量である。
生する寄生容量である。
次に、この回路の動作について説明する。いま説明の簡
略化のためトランジスタQ3、Q4、ダイオードD1の
順方向動作電圧をすべて等しくVFとすると、ダイオー
ドD1とpnpトランジスタQ4とはカレントミラー回
路を構成するため、入力信号がHighまたはLow状
態で安定しているときDlとQ4を流れる電流は等しい
。
略化のためトランジスタQ3、Q4、ダイオードD1の
順方向動作電圧をすべて等しくVFとすると、ダイオー
ドD1とpnpトランジスタQ4とはカレントミラー回
路を構成するため、入力信号がHighまたはLow状
態で安定しているときDlとQ4を流れる電流は等しい
。
High状態における電流:
I n (D 1 ) −I H(Q 4 )=(2
・V p V EE) / R3Low状態における
電流: I t (D 1 ) −I t、 (Q 4 )
(R2・Ics+2 ・VP V):Iり /R3ト
ランジスタQ3のベースへの入力信号がLowからHi
ghへと変化したときには、トランジスタQ3から負荷
容11cLへの充電定流が供給され、ダイオードD1、
トランジスタQ4を流れる電流は、Low状態における
電流からHigh状態における電流へと移りかわる。こ
の時の動作は通常の抵抗終端されたエミッタフォロワ回
路と同様であって、その出力インピーダンスは低インピ
ーダンスであるため高速である。逆にベースへの入力信
号が立下がる時には、ダイオードD1が構成する劇のエ
ミッタフォロワ回路は、寄生容量C1と抵抗R3からな
る回路の時定数が小さいのでほとんど遅滞なく電位降下
する。ところが、負荷容量CLはC1に比較して格段に
大きいため、pnpトランジスタQ4が構成する側のエ
ミッタフォロワ回路の電圧は上記電圧降下に追随するこ
とができない、このため、Q4のベース・エミッタ間電
圧が増大し大きな放電電流がトランジスタQ4を流れる
。これにより出力端子0υ丁の電位は、バイアス回路の
電圧に追随して急速に降下する。したがつて、この従来
例のエミッタフォロワ回路は立下がり時も出力インピー
ダンスは低インピーダンスでその動作は高速である。
・V p V EE) / R3Low状態における
電流: I t (D 1 ) −I t、 (Q 4 )
(R2・Ics+2 ・VP V):Iり /R3ト
ランジスタQ3のベースへの入力信号がLowからHi
ghへと変化したときには、トランジスタQ3から負荷
容11cLへの充電定流が供給され、ダイオードD1、
トランジスタQ4を流れる電流は、Low状態における
電流からHigh状態における電流へと移りかわる。こ
の時の動作は通常の抵抗終端されたエミッタフォロワ回
路と同様であって、その出力インピーダンスは低インピ
ーダンスであるため高速である。逆にベースへの入力信
号が立下がる時には、ダイオードD1が構成する劇のエ
ミッタフォロワ回路は、寄生容量C1と抵抗R3からな
る回路の時定数が小さいのでほとんど遅滞なく電位降下
する。ところが、負荷容量CLはC1に比較して格段に
大きいため、pnpトランジスタQ4が構成する側のエ
ミッタフォロワ回路の電圧は上記電圧降下に追随するこ
とができない、このため、Q4のベース・エミッタ間電
圧が増大し大きな放電電流がトランジスタQ4を流れる
。これにより出力端子0υ丁の電位は、バイアス回路の
電圧に追随して急速に降下する。したがつて、この従来
例のエミッタフォロワ回路は立下がり時も出力インピー
ダンスは低インピーダンスでその動作は高速である。
[発明が解決しようとする課題]
上述した従来のエミッタフォロワ回路では、放電用トラ
ンジスタQ4のhFEが高い場合には動作の高速化が達
成可能であるが、これが低い場合には、ベース電流が抵
抗R3へ流れ込みトランジスタQ4のバイアス回路自体
の立下がり速度が低下するため、立下がり時の出力イン
ピーダンスが増大しスイッチング動作速度が遅くなると
いう欠点がある。
ンジスタQ4のhFEが高い場合には動作の高速化が達
成可能であるが、これが低い場合には、ベース電流が抵
抗R3へ流れ込みトランジスタQ4のバイアス回路自体
の立下がり速度が低下するため、立下がり時の出力イン
ピーダンスが増大しスイッチング動作速度が遅くなると
いう欠点がある。
[課題を解決するための手段]
本発明は、マルチエミッタのエミッタフォロワ用npn
トランジスタの第1のエミッタに放電用pnpトランジ
スタのバイアス回路を接続し、その第2のエミッタに放
電用pnpトランジスタのエミッタを接続したエミッタ
フォロワ回路において、放電用pnpトランジスタのコ
レクタと低位側電源VBp1との間には放電電流検出用
の抵抗を挿入し、前記第2のエミッタと低位側電源VE
Hとの間には放電電流検出用抵抗の検出電圧値によって
動作する主放電用npnトランジスタを接続したもので
ある。
トランジスタの第1のエミッタに放電用pnpトランジ
スタのバイアス回路を接続し、その第2のエミッタに放
電用pnpトランジスタのエミッタを接続したエミッタ
フォロワ回路において、放電用pnpトランジスタのコ
レクタと低位側電源VBp1との間には放電電流検出用
の抵抗を挿入し、前記第2のエミッタと低位側電源VE
Hとの間には放電電流検出用抵抗の検出電圧値によって
動作する主放電用npnトランジスタを接続したもので
ある。
[実施例]
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。
。
第1図は本発明の第1の実施例であるエミッタフォロワ
回路を電流切り換え型論理回路の出力手段として用いた
場合の回路図である。
回路を電流切り換え型論理回路の出力手段として用いた
場合の回路図である。
本実施例のエミッタフォロワ回路は、マルチエミッタを
有するエミッタフォロワ用トランジスタQ3と、ダイオ
ード接続されたpnpトランジスタQ5およびR3から
なるバイアス回路と、該バイアス回路のバイアス電流を
受けて動作するpnpトランジスタQ4および抵抗R4
からなる負荷容量放電状態検出回路と、主放電経路とな
るnpnトランジスタQ6とにより構成されている。
有するエミッタフォロワ用トランジスタQ3と、ダイオ
ード接続されたpnpトランジスタQ5およびR3から
なるバイアス回路と、該バイアス回路のバイアス電流を
受けて動作するpnpトランジスタQ4および抵抗R4
からなる負荷容量放電状態検出回路と、主放電経路とな
るnpnトランジスタQ6とにより構成されている。
次に、この回路の動作について説明する。第6図の従来
例と同様に、ダイオード接続されたpnpトランジスタ
Q5とpnpトランジスタQ4とはカレントミラー回路
を構成している。トランジスタQ4のhl−0が低い場
合にはベース電流が増メするため、抵抗R3に流れる電
流I (R3)が担抗R4に流れる電流I (R4)よ
り大きくなる。
例と同様に、ダイオード接続されたpnpトランジスタ
Q5とpnpトランジスタQ4とはカレントミラー回路
を構成している。トランジスタQ4のhl−0が低い場
合にはベース電流が増メするため、抵抗R3に流れる電
流I (R3)が担抗R4に流れる電流I (R4)よ
り大きくなる。
入力信号がH4ghまたはLow状態で安定している時
各々の電流を式で表すと下記のようになる。
各々の電流を式で表すと下記のようになる。
High状態における電流:
IH(R3)=(2・V p V E[:) / R
3I H(R4) = (h pg/ (2+ h p
ε〉)xIo(R3) Low状態における電流: IL (R3)=(R2・Ics+2Vp Vat)
/R3 I L (R4) = (hpg/ (2+bFi)
1xIt (R3) この時、 R6・IH(R6)= (hpt/ (2+b+1))
X (2・Vp Vat) X R6/ R3< V F の条件を満足するように抵抗R4の抵抗値を設定すれば
、Low状態、High状態および立上がりの遷移状態
において、Q6がOff状態を維持するようにすること
ができる。
3I H(R4) = (h pg/ (2+ h p
ε〉)xIo(R3) Low状態における電流: IL (R3)=(R2・Ics+2Vp Vat)
/R3 I L (R4) = (hpg/ (2+bFi)
1xIt (R3) この時、 R6・IH(R6)= (hpt/ (2+b+1))
X (2・Vp Vat) X R6/ R3< V F の条件を満足するように抵抗R4の抵抗値を設定すれば
、Low状態、High状態および立上がりの遷移状態
において、Q6がOff状態を維持するようにすること
ができる。
立下がり動作時において、Q5が構成する側のエミツタ
7オロワ回路には僅がな寄生容量が付加しているだけな
ので、はとんど遅滞なく電位降下する。ところが、出力
端子には負荷容Jlctが付加しているので、pnpト
ランジスタQ4が構成する側のエミッタフォロワ回路は
この電圧変化に追随することができない、このためQ4
のベース・エミッタ間電圧が増大し、トランジスタQ4
はより大きな放電電流を流すことによりバイアス回路に
追随して電位降下するように動作する。ところが、トラ
ンジスタQ4のhpiが低いため、大きなベース電流が
抵抗R3へ流れ込み、トランジスタQ5が構成する側の
エミ・ツタフォロワ回路の立下がり速度自体が遅くなる
。しかし、本実施例のエミッタフォロワ回路では、pn
pトランジスタQ4のコレクタと電源VEIIとの間に
放電電流検出用の抵抗R4を接続して出力立下がり時に
pnpトランジスタQ4を流れる電流を検出し、その検
出結果により、npnトランジスタQ6を動作させるの
で、別に主放電電流経路が形成される。この動作により
、エミッタフォロワ回路の立下がり時の出力インピーダ
ンスは低くなり、スイッチング動作速度を速くすること
ができる。
7オロワ回路には僅がな寄生容量が付加しているだけな
ので、はとんど遅滞なく電位降下する。ところが、出力
端子には負荷容Jlctが付加しているので、pnpト
ランジスタQ4が構成する側のエミッタフォロワ回路は
この電圧変化に追随することができない、このためQ4
のベース・エミッタ間電圧が増大し、トランジスタQ4
はより大きな放電電流を流すことによりバイアス回路に
追随して電位降下するように動作する。ところが、トラ
ンジスタQ4のhpiが低いため、大きなベース電流が
抵抗R3へ流れ込み、トランジスタQ5が構成する側の
エミ・ツタフォロワ回路の立下がり速度自体が遅くなる
。しかし、本実施例のエミッタフォロワ回路では、pn
pトランジスタQ4のコレクタと電源VEIIとの間に
放電電流検出用の抵抗R4を接続して出力立下がり時に
pnpトランジスタQ4を流れる電流を検出し、その検
出結果により、npnトランジスタQ6を動作させるの
で、別に主放電電流経路が形成される。この動作により
、エミッタフォロワ回路の立下がり時の出力インピーダ
ンスは低くなり、スイッチング動作速度を速くすること
ができる。
第2図乃至第4図に、この実施例のエミッタフォロワ回
路を出力部に有するECL回路の特性のシミュレーショ
ン結果を、第6図の従来例のそれと対比して示す。第2
図は立下がり時の遅延時間tpdがpnpトランジスタ
Q4のhPEによりどのように変化するかを示したグラ
フである。第3図は遅延時間tpdの負荷容量依存性を
示したグラフである。第4図(a)、(b)は、それぞ
れ本実施例と従来例の出力波形の負荷容量依存性を示し
た図である。この時のパラメータ定数は下記の通りであ
る。
路を出力部に有するECL回路の特性のシミュレーショ
ン結果を、第6図の従来例のそれと対比して示す。第2
図は立下がり時の遅延時間tpdがpnpトランジスタ
Q4のhPEによりどのように変化するかを示したグラ
フである。第3図は遅延時間tpdの負荷容量依存性を
示したグラフである。第4図(a)、(b)は、それぞ
れ本実施例と従来例の出力波形の負荷容量依存性を示し
た図である。この時のパラメータ定数は下記の通りであ
る。
R1=R2=2にΩ、 R3=R4=8にΩIc5=0
.3mA Vcc= OV、 Vit= 5. 2VVp=
0.75V pnpトランジスタのhpg=2 npnトランジスタのhpt=90 第5図は1本発明の第2の実施例であるエミッタフォロ
ワ回路を出力手段として有するECLの回路図である。
.3mA Vcc= OV、 Vit= 5. 2VVp=
0.75V pnpトランジスタのhpg=2 npnトランジスタのhpt=90 第5図は1本発明の第2の実施例であるエミッタフォロ
ワ回路を出力手段として有するECLの回路図である。
本実施例のエミッタフォロワ回路は、マルチエミッタを
有するエミッタフォロワ用トランジスタQ3と、ダイオ
ード接続されたpnpトランジスタQ5および抵抗R3
からなるバイアス回路と、該バイアス回路からバイアス
電流の供給を受けて動作するpnpトランジスタQ4お
よび抵抗R4からなる負荷容量放電状態検出回路と、負
荷容量充電電荷の主放電電流経路となるnpnトランジ
スタQ6とダイオードD2との直列回路により構成され
る。
有するエミッタフォロワ用トランジスタQ3と、ダイオ
ード接続されたpnpトランジスタQ5および抵抗R3
からなるバイアス回路と、該バイアス回路からバイアス
電流の供給を受けて動作するpnpトランジスタQ4お
よび抵抗R4からなる負荷容量放電状態検出回路と、負
荷容量充電電荷の主放電電流経路となるnpnトランジ
スタQ6とダイオードD2との直列回路により構成され
る。
本実施例では、抵抗R4の値を
り・IH(R4) = (hpI!/ (2+hpi)
IX (2Vp Vt1) R4 / R3< 2 V p を満足するようにすることにより、Q6のLow状態、
H4gh状態および立上がり時の遷移状態におけるOf
f状態を維持できる。
IX (2Vp Vt1) R4 / R3< 2 V p を満足するようにすることにより、Q6のLow状態、
H4gh状態および立上がり時の遷移状態におけるOf
f状態を維持できる。
[発明の効果]
以上説明したように、本発明は、従来のエミッタフォロ
ワ回路に対し、pnpトランジスタのコレクタと低位制
電fAVEEとの間に放電電流検出用抵抗を接続して出
力立下がり時にpnpトランジスタを流れる電流を検出
し、該検出値によって動作する、主放電電流経路を形成
するnpnトランジスタを出力端子−低位側電源間に接
続したものであるので、本発明によれば、たとえ放電用
pnpトランジスタのhFeが低くとも高いhPEを有
するnpnトランジスタが主放電電流経路を形成するこ
とから、負荷容量に充電された電荷を低インピーダンス
回路により急速に放電することができる。したがって、
本発明によれば、エミッタフォロワ回路の立下がり時の
スイッチング速度を高速化することができる。
ワ回路に対し、pnpトランジスタのコレクタと低位制
電fAVEEとの間に放電電流検出用抵抗を接続して出
力立下がり時にpnpトランジスタを流れる電流を検出
し、該検出値によって動作する、主放電電流経路を形成
するnpnトランジスタを出力端子−低位側電源間に接
続したものであるので、本発明によれば、たとえ放電用
pnpトランジスタのhFeが低くとも高いhPEを有
するnpnトランジスタが主放電電流経路を形成するこ
とから、負荷容量に充電された電荷を低インピーダンス
回路により急速に放電することができる。したがって、
本発明によれば、エミッタフォロワ回路の立下がり時の
スイッチング速度を高速化することができる。
【図面の簡単な説明】
第■図は、本発明の第1の実施例の回路図、第2図〜第
4図は、第1図の回路の特性のシミュレーション結果を
、従来例のそれと対比して示した特性曲線図、第5図は
、本発明の第2の実施例の回路図、第6図は、従来例の
回路図である。
4図は、第1図の回路の特性のシミュレーション結果を
、従来例のそれと対比して示した特性曲線図、第5図は
、本発明の第2の実施例の回路図、第6図は、従来例の
回路図である。
Claims (1)
- 第1および第2のエミッタを有しベースが入力端子に
接続されコレクタが高位側電源に接続された第1のnp
nトランジスタと、アノードが前記第1のnpnトラン
ジスタの第1のエミッタに接続されカソードが第1の抵
抗を介して低位側の電源に接続されたダイオードと、エ
ミッタが前記第1のnpnトランジスタの第2のエミッ
タとともに出力端子に接続されベースが前記ダイオード
のカソードに接続されコレクタが第2の抵抗を介して低
位側の電源に接続されたpnpトランジスタと、エミッ
タが低位側の電源に接続されベースが前記pnpトラン
ジスタのコレクタに接続されコレクタが出力端子に接続
された第2のnpnトランジスタとを具備するエミッタ
フォロワ回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1267318A JPH03128526A (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | エミッタフォロワ回路 |
| US07/596,042 US5079448A (en) | 1989-10-13 | 1990-10-11 | Emitter-follower circuit in which load capacitance is quickly discharged |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1267318A JPH03128526A (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | エミッタフォロワ回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03128526A true JPH03128526A (ja) | 1991-05-31 |
Family
ID=17443155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1267318A Pending JPH03128526A (ja) | 1989-10-13 | 1989-10-13 | エミッタフォロワ回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5079448A (ja) |
| JP (1) | JPH03128526A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5602498A (en) * | 1994-03-15 | 1997-02-11 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Current switching logic type circuit with small current consumption |
| JP2008511483A (ja) * | 2004-08-30 | 2008-04-17 | ブローズ ファールツォイクタイレ ゲーエムベーハー ウント シーオー. カーゲー, コブルク | 調節可能な側部チークを有している自動車用座席 |
| CN120357890A (zh) * | 2025-06-19 | 2025-07-22 | 杭州飞思特电源科技有限公司 | 一种零启动功耗的同相位驱动电平转换电路 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5296765A (en) * | 1992-03-20 | 1994-03-22 | Siliconix Incorporated | Driver circuit for sinking current to two supply voltages |
| DE4236430C1 (de) * | 1992-10-28 | 1994-02-17 | Siemens Ag | Schaltstufe in Stromschaltertechnik |
| DE4237122C2 (de) * | 1992-11-03 | 1996-12-12 | Texas Instruments Deutschland | Schaltungsanordnung zur Überwachung des Drainstromes eines Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistors |
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