原典が定義するトランスリニア :Translinear circuits: a proposed classification

1:ギルバート氏の論文(1975年)原文Translinear circuits: a proposed classification  では、コレクター電流をエミッタ接合面積Aeで割った「コレクタ電流密度」(文字 J )の積について言及しています。

2:ハリス社のバッファ特許(US5218321A)1993年でも「電流の積が一定になる式Ic1 x Ic2 = Ic3 x Ic4  」とは一言もいっていません。

まとめ。

考案者のギルバート氏もハリス社も

「電流の積が一定になる式Ic1 x Ic2 = Ic3 x Ic4  」とは一言もいっていません。その論文が存在しません。

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ギルバート氏は、

The translinear principle... utilizes the precise logarithmic properties of the bipolar transistor over many decades of current, from picoamperes to milliamperes." [1]  と説明しています。
(トランスリニア原理は、ピコアンペアからミリアンペアに及ぶ、何桁もの広範囲にわたるバイポーラ・トランジスタの精密な対数特性を利用するものである。)
 
不思議なことにピコアンペア分野対数特性利用のことが、 日本では1A、2Aも流すアンプに採用されています。不思議です。英語圏diyは原文理解しておるので ウエハー上での利用です。
 

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ギルバート氏が定義した「Translinear」の本当の語源は、以下のフレーズの略(造語)である。
"Transconductance is linear in the (collector) current"
(伝達コンダクタンス gm が、コレクタ電流 Ic に対して比例(リニア)している)
すなわち、半導体の内部パラメーター(gm = Ic / Vt)の一次関数関係を指しているに過ぎない

電流密度の積はイコールです。

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ギルバート論文(1975年)が定義するトランスリニアの4大鉄則

ギルバート氏の論文(1975年)において、トランスリニアの本質は以下の通りに定義されています。

  • 完全な「抵抗レス(Resistorless)」:回路内に抵抗(R)を一切排除し、トランジスタ(TR)の接合特性だけで構成する。
  • ミクロの「IC内部回路(Monolithic)」:同じシリコンダイ上で、温度差が完全にゼロの環境でのみ成立する。
  • 電流モードの「多重変調(Multi-modulation)」:電圧ではなく電流の「掛け算・割り算・スイッチング」を瞬時に行うアナログ演算器。
  • 対称電流範囲は 1 ピコアンペアから50μアンペアです。 それを超えると成立しません。電流密度が50A/cm2は地球上でくるしいです。

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トランスリニアは 単純に用語をリネームしたものです。

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1. ギルバート氏の関連特許
  • US 3,524,998(1970年成立)ブラウン管上のデータをデジタル化する公式特許
    • 表題: Resistive conversion device [1]
  • US 3,539,831(1970年成立)
    • 表題: Switching circuit including plural ranks of differential circuits
    • 内容: オシロスコープの超高速表示回路(Readout system)用に開発されたもので、1974年の論文『TRANSLINEAR CIRCUITS: A PROPOSED CLASSIFICATION』にまとめられる電流モードスイッチングのルーツとなった回路群です
  • US 3,689,752(1972年成立)
    • 表題: Four-quadrant multiplier circuit
    • 内容: 「ギルバート・セル」として世界中の無線通信ミキサーに採用されている、4象限アナログ乗算回路の超重要特許です。ショックレーの方程式(exp/log)に従う4つのトランジスタをペアリングし、抵抗を一切介さずに電流の掛け算を行うトランスリニアの原点です。 [1, 2]

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アプリケーションノート an-227を読んでください。

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